DE19941541A1

DE19941541A1 - Elektrolumineszenz-Display

Info

Publication number: DE19941541A1
Application number: DE1999141541
Authority: DE
Inventors: Edward Ziebko; Stefan Dietz; Ralf Ostermann
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Ein Elektrolumineszenz-Display 1 mit einer Einheit 3, bestehend aus einer zwischen zwei ansteuerbar geschalteten Elektroden E 1 , E 2 angeordneten elektrolumineszierenden Schicht EL 1 , ist dadurch bestimmt, daß das Elektrolumineszenz-Display 1 zumindest eine weitere Einheit 2, bestehend aus einer zwischen zwei Elektroden E 2 , E 3 angeordneten elektrolumineszierenden Schicht EL 2 , umfaßt, wobei die beiden Einheiten 2, 3 nach Art eines Schichtkörpers übereinander liegend angeordnet und die einzelnen auf die in Bezug auf die Displayoberfläche entferntest angeordnete elektrolumineszierende Schicht EL 1 zur Displayoberfläche hin folgenden Schichtglieder, zumindest soweit diese sich in Abstrahlrichtung zwischen dieser elektrolumineszierenden Schicht EL 1 und der Displayoberfläche befinden, transparent bezüglich der von der entferntest angeordneten elektrolumineszierenden Schicht EL 1 emittierten Lichtstrahlen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrolumineszenz-Display mit einer Einheit be stehend aus einer zwischen zwei ansteuerbar geschalteten Elektroden angeordneten elektrolumineszierenden Schicht.

Elektrolumineszenz-Displays werden zu Beleuchtungs- und Anzeigezwec ken eingesetzt. Zu Beleuchtungszwecken, beispielsweise zum Darstellen einer Funktionssymbolik in einer Bedieneinheit, etwa einem Schalter wird ein solches Display anstelle anderer Beleuchtungsmittel, beispielsweise Glühlampen oder LEDs als flächiges Beleuchtungsmittel eingesetzt. Die Funktionssymbolik kann durch eine eigene Maske, hinter der das Elektro lumineszenz-Display angeordnet ist, bereitgestellt werden, oder durch entsprechende Ausgestaltung der die Displayoberfläche bildenden Elek trode. Ist ein solches Elektrolumineszenz-Display zu Anzeigezwecken eingesetzt, ist die elektrolumineszierende Schicht in eine Vielzahl einzel ner, unabhängig voneinander ansteuerbarer Pixel unterteilt, so daß in Ab hängigkeit von der jeweilig gewünschten Anzeige unterschiedliche Pixel der elektrolumineszierenden Schicht zum Leuchten gebracht werden. Bei einer solchen Anordnung stellt jedes Pixel ein eigenes quasi miniaturi siertes Elektrolumineszenz-Display dar.

Ein solches Elektrolumineszenz-Display besteht aus einer Metallelektrode, auf der ein Dielektrikum aufgetragen ist. Auf dem Dielektrikum befindet sich die eigentliche elektrolumineszierende Schicht, die wiederum von einer zweiten Elektrode, gegebenenfalls durch eine weitere dielektrische Schicht getrennt, bedeckt ist. Diese weiteren, die elektrolumineszierende Schicht bedeckenden Schichten sind transparent für die durch die elek trolumineszierende Schicht emittierten Lichtstrahlen ausgebildet. Zum Schutze der Einheit kann die transparente Elektrode mit einem Deckglas oder einer anderen transparenten Schutzhülle bedeckt sein. Als Elektro lumineszenzschichten können anorganische Materialien, wie beispiels weise Phosphor oder organische Materialien eingesetzt sein, die in Ab hängigkeit von der Wellenlänge des zu erzeugenden Lichtes unterschied lich dotiert sein können.

In Abhängigkeit von dem als elektrolumineszierende Schicht eingesetzten Material bzw. seiner Dotierung kann durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen an den Elektroden zwar eine gewisse Helligkeits- und in en gen Grenzen auch eine Farbveränderungen hervorgerufen werden. Eine echte Mehrfarbigkeit läßt sich mit einem solchen Elektrolumineszenz- Display nur dadurch realisieren, daß nach Art eines Kathodenbildschirmes ein Bildschirmpixel sich aus drei individuellen Elektrolumineszenz-Displays mit jeweils unterschiedlichen Farben zusammengesetzt ist, die sämtlich unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Eine solche Anordnung ist jedoch für viele Zwecke, bei denen lediglich eine einfache Funktionssym bolik in unterschiedlichen Farben beleuchtet werden soll, zu aufwendig.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Elektrolumines zenz-Display dergestalt weiterzubilden, daß dieses in einer einfachen Ausgestaltung einer höheren Funktionalität zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Elektrolu mineszenz-Display zumindest eine weitere Einheit bestehend aus einer zwischen zwei Elektroden angeordneten elektrolumineszierenden Schicht umfaßt, wobei die beiden Einheiten nach Art eines Schichtkörpers über einander liegend angeordnet und die einzelnen auf die in Bezug auf die Displayoberfläche entferntest angeordnete elektrolumineszierende Schicht zur Displayoberfläche hin folgenden Schichtglieder, zumindest soweit diese sich in Abstrahlrichtung zwischen dieser elektrolumineszie renden Schicht und der Displayoberfläche befinden, transparent bezüglich der von der entferntest angeordneten elektrolumineszierenden Schicht emittierten Lichtstrahlen ausgebildet sind.

Das erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Display zeichnet sich aus durch eine Übereinanderanordnung von zwei oder mehr elektrolumines zierenden Einheiten. Die einzelnen elektrolumineszierenden Schichten können zum Emittieren von Licht unterschiedlicher oder auch gleicher Wellenlänge ausgelegt sein, so daß entsprechend der gewünschten Be leuchtungsfarbe entweder die eine elektrolumineszierende Schicht oder die andere elektrolumineszierende Schicht angesteuert wird. Bei einer gleichzeitigen Ansteuerung von zwei vorgesehenen elektrolumineszieren den Schichten mit unterschiedlicher Lichtabstrahlung erfolgt eine Lichtab strahlung in einer Mischfarbe. Durch Änderungen der angelegten Span nungen kann eine gewisse Variation der resultierenden Mischfarbe erfol gen. Die einzelnen Schichtglieder des als Schichtkörper ausgebildeten Elektrolumineszenz-Displays sind, soweit diese sich in Abstrahlrichtung zwischen der bezogen auf die Displayoberfläche entferntest angeordneten elektrolumineszierenden Schicht und der Displayoberfläche selbst befin den, transparent bezüglich der zur Displayoberfläche entferntest angeord neten elektrolumineszierenden Schicht emittierten Lichtstrahlen ausgebil det.

Ein solches Elektrolumineszenz-Display ist auf einfache Weise herstellbar und kann beispielsweise als Funktionssymbolikbeleuchtung von unter schiedlichen Verwendern zum Beleuchten einer Funktionssymbolik mit unterschiedlich farbigem Licht eingesetzt werden. Gleichfalls besteht die Möglichkeit, über die Funktionssymbolikbeleuchtung durch entsprechende Farbänderungen einem Benutzer einer solchen Bedieneinrichtung Infor mationen über die Stellung einer solchen Bedieneinrichtung, beispielswei se eines Schalters zu übermitteln.

Das erfindungsgemäße Elektrolumineszenz-Display kann auch zum Dar stellen zweier unterschiedlicher Funktionssymboliken eingesetzt werden. Die Kontur einer Funktionssymbolik läßt sich beispielsweise durch ent sprechende Konfigurierung der elektrolumineszierenden Schicht realisie ren. Auf diese Weise können mehrere Schalterzustände durch unter schiedliche Funktionssymboliken wiedergegeben werden. Sind die unter schiedlichen elektrolumineszierenden Schichten zudem zum Emittieren von Licht unterschiedlicher Wellenlänge ausgelegt, können die unter schiedlichen Funktionssymboliken unterschiedlich farbig ausgebildet sein.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung eines solchen Elektrolumineszenz- Displays ist vorgesehen, daß zwei aneinandergrenzenden Einheiten des Schichtkörpers eine gemeinsame Elektrode zugeordnet ist. Diese Elektro de stellt für die bezüglich der Displayoberfläche untere elektrolumineszie rende Schicht die Deckelektrode und für die darüber befindliche elektro lumineszierende Schicht die untere Elektrode dar. Diese Elektrode ist transparent bezüglich des von der unteren elektrolumineszierenden Schicht emittierten Lichtes ausgebildet.

Die Erstreckung der elektrolumineszierenden Schichten kann unterschied lich, beispielsweise zum Darstellen unterschiedlicher Funktionssymboliken ausgebildet sein. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, daß die elektrolumi neszierenden Schichten von zwei Einheiten in Abstrahlrichtungen ver setzt, beispielsweise nach Art eines Schachbrettmusters zueinander an geordnet sind. Die einzelnen Bildpunkte einer elektrolumineszierenden Schicht können gleichzeitig zum Licht-Emittieren angeregt werden. Die Größe dieser einzelnen Bildpunkte ist zweckmäßigerweise klein bemes sen, so daß betrachterseitig ein Licht mit einer Mischfarbe entsteht, wobei die Lichtstärke des Farbanteils der von der Displayoberfläche zuunterst liegenden elektrolumineszierenden Schicht nicht zusätzlich noch durch die obere elektrolumineszierende Schicht reduziert wird.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil wei tere Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1: In einer schematisierten Darstellung ein Elektrolumineszenz- Display mit zwei elektrolumineszierenden Schichten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und

Fig. 2: In einer schematisierten Darstellung ein Elektrolumineszenz- Display mit zwei elektrolumineszierenden Schichten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Ein Elektrolumineszenz-Display 1 ist ein Schichtkörper bestehend aus zwei Displayeinheiten 2, 3. Jede Displayeinheit 2, 3 umfaßt zwei Elektro den E₁, E₂ bzw. E₂, E₃, wobei die mittlere Elektrode E₂ sowohl der Dis playeinheit 2 als auch der Displayeinheit 3 zugehörig ist. Die Elektroden E₁ und E₂ sowie E₂ und E₃ sind jeweils an eine Wechselspannungsquelle AC angeschlossen.

Die Oberseite der zuoberst liegenden Elektrode E₃ stellt gleichzeitig die Abstrahloberfläche oder Displayoberfläche dar, die gegebenenfalls durch ein Schutzglas bedeckt sein kann.

Die untere Elektrode E₁ bzw. E₂ einer Displayeinheit 2, 3 ist jeweils durch eine dielektrisch Schicht D₁ bzw. D₂ bedeckt, auf der jeweils eine elektro lumineszierende Schicht EL₁ bzw. EL₂ angeordnet ist. Oberseitig auf die elektrolumineszierenden Schichten EL₁, EL₂ sind jeweils die zuoberst an geordneten Elektroden E₂ bzw. E₃ vorgesehen. Als elektrolumineszieren de Schichten EL₁, EL₂ sind organische Materialien eingesetzt. Die Schichtglieder, die sich zwischen der unteren elektrolumineszierenden Schicht EL₁ und der Oberfläche der Elektrode E₃ befinden, sind transpa rent bezüglich der von der elektrolumineszierenden Schicht EL₁ emittier ten Lichtstrahlen ausgebildet. Die diesbezüglich transparente Deckelek trode E₃ ist zudem transparent bezüglich der von der elektrolumineszie renden Schicht EL₂ emittierenden Lichtstrahlen.

Die elektrolumineszierenden Schichten EL₁, EL₂ sind zum Emittieren von Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge ausgebildet, so daß ein mehrfarbiges Elektrolumineszenz-Display gebildet ist. In Abhängigkeit von der jeweilig angesteuerten Displayeinheit 2 oder 3 wird Licht in der einen oder der anderen Wellenlänge emittiert. Bei einer gleichzeitigen Ansteue rung beider Displayeinheiten 2, 3 wird durch das Elektrolumineszenz- Display 1, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Licht in einer Mischfarbe emittiert.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Elektrolumineszenz-Display 4, welches bezüg lich der schichtigen Anordnung dem Elektrolumineszenz-Display 1 der Fig. 1 entspricht. Aus diesem Grunde sind gleiche Einheiten ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Unterschied zur Ausbil dung der elektrolumineszierenden Schichten EL₁ und EL₂ sind die elek trolumineszierenden Schichten EL₁' und EL₂' dieses Elektrolumineszenz- Displays 4 in Abstrahlrichtung schachbrettartig versetzt zueinander ange ordnet. Eine solche Maßnahme kann eine gewünschte Lichtmischung be günstigen, da die von der elektrolumineszierenden Schicht EL₁' emittierten Lichtstrahlen nicht durch die elektrolumineszierende Schicht EL₂' hin durchtreten müssen.

Die elektrolumineszierenden Schichten EL₁, EL₂, EL₁' und EL₂' sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen aus einem anorganischen Material gebildet.

In einer in den Figuren nicht dargestellten Weiterbildung des Elektrolumi neszenz-Displays 4 ist vorgesehen, diesem eine weitere Displayeinheit unterhalb der Basiselektrode E₁ anzuordnen, wobei die elektrolumineszie rende Schicht dieser weiteren Einheit ausgebildet ist wie die elektrolumi neszierende Schicht EL₁ des Elektrolumineszenz-Displays 1 der Fig. 1. Durch eine solche schichtige Anordnung läßt sich auch eine aus drei Grundfarben bestehende Farbigkeit durch einen schichtigen Aufbau und nicht durch ein Nebeneinander realisieren. Ein solches Elektrolumines zenzdisplay ist somit dreischichtig aufgebaut. Entsprechend lassen sich auch mehrschichtige Elektrolumineszenz-Displays realisieren.

Die Elektroden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedecken je weils eine gesamte elektrolumineszierende Schicht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Elektroden zu segmentieren, so daß unterschiedli che Bereiche einer elektrolumineszierenden Schicht individuell angesteu ert werden können. In den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispie len ist den beiden Displayeinheiten 2, 3 jeweils eine gemeinsame Elektro de E₂ zugeordnet. Ebenfalls kann vorgesehen sein, die gemeinsame Elektrode E₂ durch zwei einzelne Elektroden zu ersetzen, von denen eine der einen Dispalyeinheit 2 oder 3 und die andere der anderen Displayein heit 3 oder 2 zugeordnet ist.

Lediglich der Übersicht halber sind die einzelnen Schichtglieder der Elek trolumineszenz-Displays 1, 4 beabstandet voneinander dargestellt. In na tura grenzen die einzelnen Schichtglieder aneinander.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Elektrolumineszenz-Display

2

Displayeinheit

3

Displayeinheit

4

Elektrolumineszenz-Display
AC Wechselspannungsquelle
D₁

, D₂

Dielektrische Schicht
E₁

-E₃

Elektrode
EL₁

, EL₂

Elektrolumineszierende Schicht
EL₁

', EL₂

' Elektrolumineszierende Schicht

Claims

1. Elektrolumineszenz-Display mit einer Einheit (3) bestehend aus einer zwischen zwei ansteuerbar geschalteten Elektroden (E₁, E₂) angeordneten elektrolumineszierenden Schicht (EL₁, EL₁'), da durch gekennzeichnet, daß das Elektrolumineszenz-Display (1, 4) zumindest eine weitere Einheit bestehend aus einer zwischen zwei Elektroden (E₂, E₃) angeordneten elektrolumineszierenden Schicht (EL₂, EL₂') umfaßt, wobei die beiden Einheiten (2, 3) nach Art eines Schichtkörpers übereinander liegend angeordnet und die einzelnen auf die in Bezug auf die Displayoberfläche entferntest angeordnete elektrolumineszierende Schicht (EL₁, EL₁') zur Displayoberfläche hin folgenden Schichtglieder, zumindest soweit diese sich in Ab strahlrichtung zwischen dieser elektrolumineszierenden Schicht (EL₁, EL₁') und der Displayoberfläche befinden, transparent bezüg lich der von der entferntest angeordneten elektrolumineszierenden Schicht (EL₁, EL₁') emittierten Lichtstrahlen ausgebildet sind.

2. Elektrolumineszenz-Display nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei aneinander grenzenden Einheiten (2, 3) des Schichtkörpers eine gemeinsame Elektrode (E₂) zugeordnet ist.

3. Elektrolumineszenz-Display nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die äußere, die Displayoberfläche bildende Elektrode eine eine Funktionssymbolik aufweisende Maske ist.

4. Elektrolumineszenz-Display nach einem Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Erstreckung und/oder Anordnung der elektrolumineszierenden Schichten (EL₁', EL₂') von zwei Ein heiten ungleich ist.

5. Elektrolumineszenz-Display nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die elektrolumineszierenden Schichten (EL₁', EL₂') von zwei Einheiten in Abstrahlrichtung versetzt zueinander ange ordnet sind.

6. Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrolumineszierende Schicht (EL₁, EL₂, EL₁'; EL₂')) eine organische elektrolumineszierende Schicht ist und daß als transparente Elektroden Indium-Zinn-Oxid- Elektroden (E₂, E₃) eingesetzt sind.