JP2000208258A - 有機エレクトロルミネセンス素子および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の利用効率が高く、かつ実像表示および虚
像表示が可能な有機エレクトロルミネセンス素子を提供
すること。 【解決手段】 透明基板１と、透明基板１上に成膜され
た透明電極２と、透明電極２上に塗布されたレジスト３
上に成膜されると共に、レジスト３の剥離跡に発光部８
を形成する有機膜５と、有機膜５上に成膜された金属電
極６と、金属電極６上に形成された封止層７とからな
り、透明電極２を陽極、金属電極６を陰極として電流を
印加し、発光部８が発光Ｌするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネセンス素子および該有機エレクトロルミネセンス素
子を使用した表示装置に関し、詳しくは、実像表示機能
および虚像表示機能を有する有機エレクトロルミネセン
ス素子、および該有機エレクトロルミネセンス素子を用
いて虚像表示および実像表示を行うことを可能にした表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネセンス素子は、有
機発光材料を陽極の透明電極と陰極の金属電極とで挟み
込んだ構造であり、両電極からホールと電子を注入する
ことにより有機発光材料から発光が得られるようにした
ものである。有機発光材料にて発光した光はそのままも
しくは金属電極で反射し、透明電極側から外部に取り出
されるようになっている（特公平６−３２３０７号公報
参照）。

【０００３】また、複数の表示内容を選択的に表示する
ことが可能な車両用表示装置として、図６に示すように
ハーフミラーを使用した虚像式メータの技術が開示され
ている（特開平８−３３２８７３号公報参照）。

【０００４】すなわち、ハーフミラー２３のハウジング
２１の底部２１ａ側に位置する指針２０およびこの指針
２０の周囲に位置する文字板３１とこの文字板３１を発
光させる赤色、緑色、青色の発光ダイオード３５Ｒ，３
５Ｇ，３５Ｂを有し、また、上部には指針２０を発光さ
せる紫外線発光ダイオード３４からなる指針光源を有
し、さらに側部には発光ダイオード４３ａ，４３ｂ，４
３ｃおよびマスク４１を有している。

【０００５】紫外線発光ダイオード３４により照らされ
た指針２０は、ハーフミラー２３を通して前方のカバー
レンズ２２から視認でき、また、マスク４１の意匠はそ
の裏側の発光ダイオード４３ａ〜４３ｃをバックライト
としてハーフミラー２３で反射して計測情報を虚像表示
するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の有機エレクトロ
ルミネセンス素子は、有機材料にて発光した光はそのま
まもしくは金属電極で反射し、透明電極側から外部に取
り出されるため、光の取り出し効率は、この金属電極の
表面の鏡面化の度合いにより左右される。

【０００７】ところが、このような有機エレクトロルミ
ネセンス素子を表示装置の表示デバイスとして用いる場
合、金属電極が外部光を反射するためコントラスト低下
の原因となっている。

【０００８】これを防ぐ手段としては、透明電極にフィ
ルタやカーボン層を設けて外部からの入射光をカットし
ているが、この手段では、光の利用効率が低くなるとい
う問題がある。

【０００９】また、図６に示す従来の虚像式メータは、
複数の表示内容を同時にあるいは選択的に表示すること
が可能であるが、ハーフミラー２３の裏側に実像表示を
行うための大きいスペースが必要であるため、表示装置
が大型化すると共に、発光ダイオード３５Ｒ，３５Ｇ，
３５Ｂや発光ダイオード４３ａ〜４３ｃ等の部品点数が
多くなり、さらに、ハーフミラー２３による反射は１回
だけであるので、長い距離の虚像を形成することができ
ないという問題がある。

【００１０】本発明の第１の目的は、光の利用効率が高
く、かつ実像表示および虚像表示が可能な有機エレクト
ロルミネセンス素子を提供するにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、前記有機エ
レクトロルミネセンス素子を用いて多様な虚像表示およ
び実像表示を行うことを可能にし、かつ小型化が可能な
表示装置を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、有機発光材料を陽極の透明
電極と陰極の金属電極で挟み、前記両電極に電流を印加
することにより前記有機発光材料から発光が得られるよ
うにした有機エレクトロルミネセンス素子であって、透
明基板と、該透明基板上に成膜された透明電極と、該透
明電極上に塗布されたレジスト上に成膜されると共に、
該レジストの剥離跡に発光部を形成する有機膜と、該有
機膜上に成膜された金属電極と、該金属電極上に形成さ
れた封止層とからなり、前記透明電極を陽極、前記金属
電極を陰極として電流を印加し、前記発光部が発光する
ようにしたことを特徴とするものである。

【００１３】このため、請求項１記載の発明では、透明
電極に電流を印加することにより、発光部から発光が得
られると共に、電流を印加しないときは金属電極が鏡と
して機能する。

【００１４】したがって、本発明によれば、有機膜の発
光による実像表示機能と、金属電極からの反射による虚
像表示機能を併せ持ち、複数の表示内容を選択的あるい
は同時に行うことが可能となり、さらに、金属電極が鏡
として作用し、反射効率の良好な素子が得られる。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、ケースのフ
ロントレンズに向けて所定の角度傾斜して配置された有
機エレクトロルミネセンス素子と、該有機エレクトロル
ミネセンス素子を照射して像を反射させる蛍光表示管
と、からなり、前記有機エレクトロルミネセンス素子
は、透明基板と、該透明基板上に成膜された透明電極
と、該透明電極上に塗布されたレジスト上に成膜される
と共に、該レジストの剥離跡に発光部を形成する有機膜
と、該有機膜上に成膜された金属電極と、該金属電極上
に形成された封止層とからなり、前記透明電極を陽極、
前記金属電極を陰極として電流を印加し、前記発光部が
発光するようにしたものであることを特徴とするもので
ある。

【００１６】このため、請求項２記載の発明では、蛍光
表示管と１個の有機エレクトロルミネセンス素子の表示
内容を同時あるいは選択的に表示することが可能であ
り、したがって、１台で多くの情報を同時あるいは選択
的に表示できる。

【００１７】また、有機エレクトロルミネセンス素子で
実像表示が行えるため、有機エレクトロルミネセンス素
子の裏側部分には実像表示の部品やスペースが不要とな
る。

【００１８】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の表示装置であって、前記有機エレクトロルミネセン
ス素子は、前記蛍光表示管の像を反射する第１有機エレ
クトロルミネセンス素子と、該第１有機エレクトロルミ
ネセンス素子の像を前記フロントレンズ方向に反射する
第２有機エレクトロルミネセンス素子とで構成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１９】このため、請求項２記載の発明では、蛍光
表示管と２個の有機エレクトロルミネセンス素子でより
多様な表示内容を同時あるいは選択的に表示することが
可能となると共に、２回反射により長い距離の虚像形成
が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２１】まず、図１により有機エレクトロルミネセ
ンス素子の製造工程を説明する。

【００２２】図１において、ガラス板または透明プラス
チック板等の透明基板１上にＩＴＯ（インジウムチンオ
キサイド）等の透明電極２をスパッタリングまたはイオ
ンプレーティング法等により成膜する（ａ）。

【００２３】次に、レジスト３を全面に塗布し（ｂ）、
紫外線照射を行った後、レジスト３を部分的に剥離し、
最終的に表示意匠となる剥離部４を形成する（ｃ）。熱
処理してレジスト３に含まれる有機溶剤を除去し、透明
基板１を洗浄した後、有機膜５を真空蒸着する（ｄ）。
これにより、剥離部４に発光部８が形成される。

【００２４】図２において、有機膜５の上に金属電極６
を真空蒸着する（ｅ）。有機膜５は真空蒸着法のほか
に、スピンコート、ディップコート、印刷等により成膜
可能であり、成膜法あるいは発光色により層の数や材料
が異なる。金属電極６は有機膜５上にＭｇ−Ａｇ合金層
（体積比１０：１）を１０００Å、さらにその上にＡｇ
層を真空蒸着法等で成膜する（３０００Å）。あるいは
また、金属電極６にＡｌ−Ｌｉ合金やフッ化リチウム
（ＬｉＦ）等を用いてもよい。

【００２５】次に、透明なガラスまたはプラスチック板
をＵＶ硬化樹脂等にて透明基板と接着して表示部の封止
を行う。これにより、封止層７で損傷および空気中の水
分、酸素から有機膜５を保護する（ｆ）。最後に、透明
電極２に直流定電流電源９ａ，９ｂを接続し、金属電極
６側はグランド１０をとる（図２（ｇ），図３参照）。

【００２６】このようにして得られた有機エレクトロル
ミネセンス素子Ａは、図３に示すように、透明基板１と
封止層７との間に透明電極２、レジスト３、有機膜５、
および金属電極６が挟まれた構造となり、レジスト３を
剥離した剥離部４に発光部８が形成されている。

【００２７】透明電極２に直流定電流電源９ａ（または
９ｂ）から電流を印加することにより、レジスト剥離跡
である発光部８からのみ発光が得られる。電流を印加し
ないときは金属電極６が鏡面となり、発光部（表示意
匠）８および非発光部を外部光が通り、有機エレクトロ
ルミネセンス素子Ａは鏡として機能する。

【００２８】以上のように、本実施の形態の有機エレク
トロルミネセンス素子は、有機膜５の発光による実像表
示機能と、金属電極６からの反射による虚像表示機能を
併せ持ち、複数の表示内容を選択的あるいは同時に行う
ことが可能となり、さらに、金属電極６が鏡として作用
し、反射効率の良好な素子が得られる。

【００２９】上記有機エレクトロルミネセンス素子Ａを
使用した車両用表示装置の実施の形態を図４および図５
に示している。

【００３０】図４において、ケース１１内の下部に所定
の角度で後方に傾けて有機エレクトロルミネセンス素子
Ａを配置し、上部には蛍光表示管１２を配置してその光
を有機エレクトロルミネセンス素子Ａに入射させるよう
にしている。ケース１１の前部にはフロントレンズ１３
が取り付けられている。

【００３１】有機エレクトロルミネセンス素子Ａに電流
を印加すると上記のように表示意匠である発光部８が発
光Ｌして表示され、フロントレンズ１３を通して運転者
１４の目に届く。

【００３２】また、有機エレクトロルミネセンス素子Ａ
に電流を印加しない状態で蛍光表示管１２を点灯する
と、蛍光表示管１２の像は、有機エレクトロルミネセン
ス素子Ａの金属電極６で反射し、フロントレンズ１３を
通して運転者１４の目に届く。このとき、運転者１４は
蛍光表示管１２の虚像１２ａを見ていることになる。

【００３３】さらにまた、有機エレクトロルミネセンス
素子Ａおよび蛍光表示管１２の両者を点灯させると、有
機エレクトロルミネセンス素子Ａの発光部８での表示と
同時に、有機エレクトロルミネセンス素子Ａの非発光部
の金属電極６で蛍光表示管１２の像を反射してその虚像
１２ａを見ることができる。

【００３４】図５は、有機エレクトロルミネセンス素子
を２個使用した実施の形態であって、ケース１１内の上
部に第１有機エレクトロルミネセンス素子Ａ１を、第１
有機エレクトロルミネセンス素子Ａ１に対して所定の角
度で後方に傾けた第２有機エレクトロルミネセンス素子
Ａ２を下部に配置し、後部には蛍光表示管１２を配置し
てその光を第１有機エレクトロルミネセンス素子Ａ１に
入射させるようにしている。

【００３５】有機エレクトロルミネセンス素子Ａ１およ
びＡ２の両者に電流を印加しない状態で蛍光表示管１２
を点灯すると、蛍光表示管１２の像は、有機エレクトロ
ルミネセンス素子Ａ１およびＡ２で反射し、フロントレ
ンズ１３を通して運転者１４の目に届く。このとき、運
転者１４は、蛍光表示管１２の虚像１２ａを見ているこ
とになる。

【００３６】有機エレクトロルミネセンス素子Ａ１およ
びＡ２の一方または両者を点灯させると、点灯した方の
発光部８が表示され、このとき蛍光表示管１２を点灯す
るとその像も非発光部で反射されて虚像表示される。

【００３７】以上のように、蛍光表示管１２と有機エレ
クトロルミネセンス素子Ａ、Ａ１、Ａ２の表示内容を同
時あるいは選択的に表示することが可能であり、したが
って、本車両用表示装置１台で多くの情報を同時あるい
は選択的にメータパネルに表示できる。

【００３８】また、図６のハーフミラー２３を用いた従
来の車両用表示装置においては、ハーフミラー２３の裏
側において実像表示を行っているが、本車両用表示装置
では、有機エレクトロルミネセンス素子Ａ、Ａ１、Ａ２
で実像表示が行えるため、有機エレクトロルミネセンス
素子の裏側部分には部品やスペースが不要となる。

【００３９】また、警告表示やカーナビゲーション等の
方向指示に有機エレクトロルミネセンス素子を用いるこ
とにより、通常の表示画面上に必要に応じて警告表示や
方向指示を表示できるため、運転者は警告表示を速やか
に、そして正面で指示方向を確認でき、安全性の高い表
示が可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１記載の
発明によれば、透明電極を陽極、金属電極を陰極とし、
その間にレジスト、有機膜による発光部（表示意匠）を
形成した構造であるので、透明電極の電流印加により発
光部からの表示が得られると共に、電流を印加しないと
きは金属電極が鏡として機能する。

【００４１】したがって、有機膜の発光による実像表示
機能と、金属電極からの反射による虚像表示機能を併せ
持ち、複数の表示内容を選択的あるいは同時に行うこと
が可能となり、さらに、金属電極が鏡として作用し、反
射効率の良好なエレクトロルミネセンス素子が得られ
る。

【００４２】また、請求項２記載の発明によれば、前記
有機エレクトロルミネセンス素子と蛍光表示管とで表示
装置を構成したので、蛍光表示管と１個の有機エレクト
ロルミネセンス素子の表示内容を同時あるいは選択的に
表示することが可能であり、したがって、１台で多くの
情報を同時あるいは選択的に表示できる。

【００４３】また、有機エレクトロルミネセンス素子で
実像表示が行えるため、有機エレクトロルミネセンス素
子の裏側部分には実像表示の部品やスペースが不要とな
り、表示装置が小型化できる。

【００４４】また、請求項３記載の発明によれば、２個
の有機エレクトロルミネセンス素子を用いたので、請求
項２記載の発明の効果に加えて、２個の有機エレクトロ
ルミネセンス素子でより多様な表示内容を同時あるいは
選択的に表示することが可能となると共に、２回反射に
より長い距離の虚像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の有機エレクトロル
ミネセンス素子の製造工程図である。

【図２】（ｅ）〜（ｇ）は、本発明の有機エレクトロル
ミネセンス素子の製造工程図である。

【図３】本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の実
施の形態を示す縦断側面図である。

【図４】本発明の車両用表示装置の実施の形態を示す要
部側面図である。

【図５】本発明の車両用表示装置の他の実施の形態を示
す要部側面図である。

【図６】従来の車両用表示装置の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 透明電極 ３ レジスト ５ 有機膜 ６ 金属電極 ７ 封止層 ８ 発光部 １２ 蛍光表示管 １３ フロントレンズ Ａ 有機エレクトロルミネセンス素子 Ａ１ 第１有機エレクトロルミネセンス素子 Ａ２ 第２有機エレクトロルミネセンス素子 Ｌ 発光

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D044 BA21 BA22 BA26 BB01 BD01 3K007 AB00 AB17 AB18 BA00 CA01 CB01 CC01 DA01 DB03 EA02 EA04 EB00 FA01 5G435 AA00 AA01 BB01 BB05 BB16 CC01 CC13 DD05 DD06 EE01 EE22 EE49 FF03 GG26 HH02 KK03 KK05 LL17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機発光材料を陽極の透明電極と陰極の
   金属電極で挟み、前記両電極に電流を印加することによ
   り前記有機発光材料から発光が得られるようにした有機
   エレクトロルミネセンス素子であって、 透明基板と、該透明基板上に成膜された前記透明電極
   と、該透明電極上に塗布されたレジスト上に成膜される
   と共に、該レジストの剥離跡に発光部を形成する有機膜
   と、該有機膜上に成膜された前記金属電極と、該金属電
   極上に形成された封止層とからなり、前記透明電極を陽
   極、前記金属電極を陰極として電流を印加し、前記発光
   部が発光するようにしたことを特徴とする有機エレクト
   ロルミネセンス素子。
2. 【請求項２】 ケースのフロントレンズに向けて所定の
   角度傾斜して配置された有機エレクトロルミネセンス素
   子と、該有機エレクトロルミネセンス素子を照射して像
   を反射させる蛍光表示管と、からなり、前記有機エレク
   トロルミネセンス素子は、透明基板と、該透明基板上に
   成膜された前記透明電極と、該透明電極上に塗布された
   レジスト上に成膜されると共に、該レジストの剥離跡に
   発光部を形成する有機膜と、該有機膜上に成膜された前
   記金属電極と、該金属電極上に形成された封止層とから
   なり、前記透明電極を陽極、前記金属電極を陰極として
   電流を印加し、前記発光部が発光するようにしたもので
   あることを特徴とする表示装置。
3. 【請求項３】 前記有機エレクトロルミネセンス素子
   は、前記蛍光表示管の像を反射する第１有機エレクトロ
   ルミネセンス素子と、該第１有機エレクトロルミネセン
   ス素子の像を前記フロントレンズ方向に反射する第２有
   機エレクトロルミネセンス素子とで構成されていること
   を特徴とする請求項２記載の表示装置。