JP2004207094A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、自動車、オートバイ、農機、建機、船舶等の移動体に搭載され、様々な情報を利用者に表示する表示装置に関し、コスト上昇を抑えながら、色による注意喚起力を向上させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置が一対の電極２，６間に有機層（発光層）５を挟持してなる発光部８を有するＥＬパネル（有機ＥＬパネル）Ｅと、発光部８の発光状態を制御する制御回路素子（制御手段）９とを備えており、発光部８が第１の画素８ａと第２の画素８ｂとで形成され、第２の画素８ｂに対応する領域に有機層５から出射される光の色を他の色に変更する色変更フィルタＦが配置され、制御回路素子９は第２の画素８ｂを状況に応じて発光させる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、オートバイ、農機、建機、船舶等の移動体に搭載され、様々な情報を利用者に表示する表示装置に関し、特にバックライトが不要な自発光型の表示パネルを用いた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示装置に組み込まれる表示パネルとして、液晶パネルが用いられてきたが、最近ではＥＬパネル、特に有機ＥＬパネルが注目されている。有機ＥＬパネルは、例えば下記特許文献１に記載されているように、ドットマトリクス式の発光部によって画素を形成するものと、下記特許文献２に記載されているように、セグメント式の発光部によって画素を構成するものがあり、両タイプとも有機層をＩＴＯ（indium tin oxide）等からなる透明電極とアルミニウム等からなる金属性の不透明電極で挟持して画素を構成している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４２４３２号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−０９３６６５号公報
【０００５】
これら有機ＥＬパネルは、バックライトが不要で消費電極が小さく、薄型化や軽量化が可能なこと、自発光であるため視野角が広い等のメリットを有している。
【０００６】
一方、前記移動体に搭載される表示装置にあっては、限られたサイズの表示パネルに多種多様な情報を並列または切換表示することが要求されており、例えば重要もしくは緊急度の高い情報を表示するに際して、注意喚起力を向上させるため、表示色を変更する等の要望も強い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機、無機に限らずＥＬパネルの発光色調は、有機層によって決まり、画素の発光色を変更するのは容易とは言えない。フルカラーあるいはマルチカラー発光が可能なＥＬパネルも開発されているが、高価であり、技術的な問題点も多い。
【０００８】
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、安価でありながら、色による注意喚起力を向上させることが可能な表示パネルを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、一対の電極間に発光層を挟持してなる発光部を有するＥＬパネルと、前記発光部の発光状態を制御する制御手段とを備え、前記発光部が第１の画素と第２の画素とで形成され、前記第２の画素に対応する領域に前記有機層から出射される光の色を他の色に変更する色変更フィルタが配置され、前記制御手段は前記第２の画素を状況に応じて発光させることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記色変更フィルタが前記ＥＬパネルとは分離状態に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記色変更フィルタが該色変更フィルタの色とは異なる色の半透過性着色層で覆われていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明による表示装置を自動車用計器の一部に組み込んだ例を説明する。図１から図６は本発明の第１の実施形態を示し、図１は自動車用計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は有機ＥＬパネルの正面図、図４は図２の要部を拡大して示す断面図、図５は本実施形態による表示装置のブロック図、図６は本実施形態による表示装置の表示内容を示す正面図である。
【００１３】
本実施形態による自動車用計器は、図１に示すように、速度計ＳＰ、回転計ＴＡ、燃料計ＦＵ、水温計ＴＥでなる指針式表示装置と、速度計ＳＰと回転計ＴＡとの間に配置された表示装置ＤＰとで構成されている。
【００１４】
表示装置ＤＰは、図２に示すように、主として透過性パネルＰと、有機ＥＬパネル（ＥＬパネル）Ｅとで構成されている。
【００１５】
透過性パネルＰは、指針式表示装置を構成する目盛り板の一部によって形成されており、ＰＣあるいはＰＭＭＡからなるパネル基板Ｐ１の基板面に各種印刷を施すことにより、速度計ＳＰ、回転計ＴＡ、燃料計ＦＵ、水温計ＴＥの指針が指し示す数字や目盛等の指標と、指標の背景となる地部Ｐ２を設けており、有機ＥＬパネル（ＥＬパネル）Ｅに対応する箇所は、それによる表示内容が透過し得る窓部Ｗとして形成されている。
【００１６】
窓部Ｗは、地部Ｐ２を形成しない抜き領域によって形成され、その窓部の両縁には暗色系の色に着色された半透過性着色層（スモーク層）Ｓと、この半透過性着色層Ｓによってその全体が覆われる色変更フィルタＦとが形成され、これらの形状は後述する第２の画素の配置形状に対応している。
【００１７】
この場合、色変更フィルタＦは、有機ＥＬパネルＥの後述する第２の画素に対応し、これの全体を覆うように前方側に位置しており、前記第２の画素から発せられた光（青緑色）を例えば赤色に波長変換（色変換）する蛍光物質を含んだインクを用いてパネル基板Ｐ１の裏面に印刷形成され、それ自体の色は、本例では赤橙色である。
【００１８】
半透過性着色層Ｓも同じく印刷層からなるが、パネル基板Ｐ１の前面に形成され、外光反射では前記地部とほとんど同化して見える程度の着色がなされており、これにより色変更フィルタＦの色が外部光の表面反射によって視認されないようなっている。
【００１９】
有機ＥＬパネルＥは、図３，図４に示すように、一対の透光性基板１と、透光性の第１電極ライン（第１の電極）２と、絶縁層３と、リブ（隔壁）４と、有機層（有機ＥＬ層）５と、金属膜からなる第２電極ライン（第２の電極）６とから主に構成される。
【００２０】
透光性基板１は、長方形形状の透明ガラス材からなり、電気絶縁性の支持基板（図中、上側）と、封止基板（図中、下側）とで構成される。また支持基板の前面には円偏光板１ａが貼着され、これにより有機ＥＬパネルＥの内部が透光性基板１を通じて見えないようになっている。なお図３では縁偏光板１ａは省略されている。
【００２１】
第１電極ライン２は、ＩＴＯ等の透光性導電材料によって形成され、蒸着法やスパッタリング法等の手段によって透光性基板１上に電極膜を形成した後、フォトリソグラフィー法等によって陽極ライン（第１の電極ライン）２ａと陽極端子２ｂとを形成するものである。陽極ライン２ａは、表示領域７内において、透光性基板１の長手方向に対して所定間隔で、かつ列状に複数形成されている。陽極端子２ｂは、各陽極ライン２ａに連続して設けられるもので、透光性基板１の１辺に集中して配列される。
【００２２】
絶縁層３は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、第１電極ライン２と第２電極ライン６との間に位置するように第１電極ライン２上に形成され、両電極ライン２，６の短絡を防止するとともに、発光部８（後述する第１，第２の画素）の輪郭を明確にするものである。
【００２３】
リブ４は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁層３上に形成される。リブ４は、その断面が逆台形形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されてなるものである。また、リブ４は、陽極ライン２ａと直交する方向に等間隔にて複数形成される。リブ４は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって有機層５及び第２電極ライン６となる金属膜を形成する場合にオーバーハング形状によって有機層５及び前記金属膜が段切れを起こす構造を得るものである。
【００２４】
有機層５は、陽極ライン２ａ上に正孔注入層，正孔輸送層，有機層及び電子輸送層を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって順次積層形成してなるものである。尚、有機層５は、陽極ライン２ａ及びリブ４上に形成されるものであるが、リブ４によって段切れが生じリブ４の上面に積層されるものがある。
【００２５】
第２電極ライン６は、アルミニウム（ＡＬ）やマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の金属性導電性材料を用い、これら材料をスパッタリング法や蒸着法等の手段により形成することで得られるものであり、前記材料にて形成される金属膜が有機層５と同様にリブ４によって段切れが生じ、有機層５上に積層されるものとリブ４上に積層されるものとに区分けされ、有機層５上に積層されたものが第２電極ライン６となる。なお、第２電極ライン６は、第１電極ライン２よりも導電率が高い。また第２電極ライン６は、表示領域７内において第１電極ライン２の陽極ライン２ａに直交（交差）しマトリクス状の発光部８を得るための陰極ライン６ａと、陰極ライン６ａと電気的に接続し、第１電極ライン２と同材料にて形成される陰極端子６ｂとを備えている。陰極端子６ｂは、透光性基板１の一辺（陽極ライン２ａが引き出し形成された辺とは異なる辺）に集中して配列される。
【００２６】
また陽極端子２ｂ及び陰極端子６ｂは、異方性導電膜等の接続部材を介してフレキシブルプリント配線ＦＰＣの一端と電気的に接続され、フレキシブルプリント配線ＦＰＣの他端は、硬質回路基板ＨＣＰに電気接続される。この硬質回路基板ＨＰＣには、発光部８の発光・消灯状態を制御・駆動する制御回路素子（制御手段）９が実装されている。そしてマトリクス状を呈する陽極ラインと２ａと陰極ライン６ａとに有機層５が挟持されてなる発光部８は、制御回路素子９を通じてそれぞれのライン２ａ，６ａへ電気供給が選択的に行われることによって、その選択された発光部８がドット（画素）として発光し、自動車用表示装置として必要な所定情報（表示内容）、例えば計測情報として、走行距離、車間距離、外気温を表示し、警報情報として、シートベルト警報、水温警報、給油警報を発光表示する。
【００２７】
ここで、本例による発光部８は、図３に示すように、第１の画素８ａ（図３中、塗り領域として示す画素群）と第２の画素８ｂ（図３中、塗り領域とせずに示す画素群）とで構成され、これら画素８ａ，８ｂの構成は同じであるが、表示内容の構成対象が異なる他、制御回路素子（制御手段）９を通じた電気的な制御形態も異なっている。
【００２８】
すなわち、第１の画素８ａは、本例では走行距離、車間距離、外気温からなる計測情報を数値にて表示（一例として図６中、左上の「ＯＤＯ」「４５６７８９」参照）できるようにそれらの発光状態が制御されると共に、シートベルト警報、水温警報、車間距離警報、給油警報、外気温警報からなる警報情報を絵柄マークＭにて表示（一例として図６中、絵柄マークＭ参照）できるように発光状態が制御され、このような計測情報、警報情報を形成する第１の画素８ａの光（青緑）は、透過性パネルＰの窓部Ｗを通じてそのままの色で利用者に視認される。なお、計測情報と警報情報は後述するスイッチにより切換（選択）可能に構成されている。また表示領域７内において発光しない画素８ａ，８ｂは、黒色に視認される。
【００２９】
一方、第２の画素８ｂは、第１の画素８ａが形成する情報とは異なるパターン形状の発光領域を形成し、本例では第１の画素８ａによって警報情報を表示する時のみ、絵柄マークＭの周囲を取り巻く四角形状の輪郭パターンＲ（図６参照）を形成する。そして、この場合、第２の画素８ｂの全てが発光状態となることで輪郭パターンＲが形成され、またこの輪郭パターンＲを形成する第２の画素８ｂの光（ここでは青緑）は、透過性パネルＰの色変更フィルタＦを通じて赤色に変更され、利用者に視認される。
【００３０】
このように第１，第２の画素８ａ，８ｂは、第１の画素８ａが計測情報、警報情報を表示するのに対し、第２の画素８ｂが輪郭パターンＲを形成する点で表示内容の構成対象が異なり、また通常時、第１の画素８ａが計測情報、警報情報の何れかを表示するのに対し、第２の画素８ｂによる輪郭パターンＲは、第１の画素８ａが計測情報を表示する際には、表示されずに警報情報を表示する際に表示され、この結果、利用者に注意力を喚起すべき状況（警報状態）が生じたときのみ、表示される点で異なる。
【００３１】
次に図５に従って本例によるシステム構成を説明する。図５においてセンサ群１０は、具体的には走行距離センサ（速度センサ）、車間距離センサ、外気温センサ、シートベルトセンサ、水温センサ、車間距離センサ、給油センサからなり、それぞれの計測対象に応じた検出信号をマイクロコンピュータ１１に出力する。
【００３２】
マイクロコンピュータ１１は、ＣＰＵ（演算処理部）、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶部とを含み、ＣＰＵはセンサ群１０からの信号を記憶部に格納されたプロググラムに従って処理し、後段のドライバ１２に、有機ＥＬパネルＥに各検出対象に応じて表示を行わせるための制御信号を出力する。なお本例の場合、マイクロコンピュータ１１とドライバ１２とで制御回路素子９が構成される。
【００３３】
ドライバ１２は、マイクロコンピュータからの制御信号に応じて、画素８ａ，８ｂを駆動し、各検出対象に応じた表示内容を有機ＥＬパネルＥに行わせる。
【００３４】
なおスイッチＳＷは、有機ＥＬパネルＥの表示内容を利用者の操作に応じ切り換え可能になすものである。
【００３５】
ここで、図６に示すごとく、絵柄マークＭからなる警報情報と、輪郭パターンＲからなる注意喚起意匠が表示される場合を例として、表示例を説明する。
【００３６】
絵柄マークＭからなる警報情報は、センサ群１０のうち、前記シートベルトセンサの検出信号に基いて表示されるもので、図示しないシートベルトを利用者が締め忘れた場合等に前記シートベルトセンサから検出信号が発信され、この検出信号が制御回路素子９を通じて処理され、有機ＥＬパネルＥの表示領域７の中央に絵柄マークＭが警報表示される。この絵柄マークＭは制御回路素子９を通じて第１の画素８ａを選択的に発光状態とすることにより形成され、その発光色は、有機層５を通じて出射される光の色と同じ青緑色である。なおこの状態において、表示領域７の左上には、「ＯＤＯ」「４５６７８９」からなる走行距離情報も表示されており、走行距離情報も絵柄マークＭと同様、制御回路素子９を通じて第１の画素８ａを選択的に発光状態とすることにより形成され、その発光色は青緑色である。
【００３７】
また前記シートベルトセンサの検出信号が制御回路素子９に入力されると、制御回路素子９は、第２の画素８ｂを発光状態とし、表示領域７内に絵柄マークＭ及び走行距離情報の外周を取り巻く輪郭パターンＲを形成させる。この際、有機ＥＬパネルＥから発せられる、輪郭パターンＲを構成する光の色は、有機層５を通じて形成される出射光の色と同じ青緑色であるが、透過性パネルＰの色変更フィルタＦを通過する過程で長波長に波長変換（色変更）され、利用者からは赤色に発光する輪郭パターンＲとして視認される。これにより輪郭パターンＲが他の情報とは異なる色で視認され、利用者に対し、シートベルトが締め忘れ状態にあることに関し、注意を促すことができる。なおこの際、輪郭パターンＲを形成する第２の画素８ｂを断続的に点灯させてもよく、このようにすることで、より一層、注意喚起性を高めることができる。また本例では、輪郭パターンＲを破断することなく連続する四角帯形状に設定したが、その形状は任意であり、部分的に断裂する帯形状でもよいし、破線または波線形状であってもよい。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、表示装置が一対の電極２，６間に有機層（発光層）５を挟持してなる発光部８を有するＥＬパネル（有機ＥＬパネル）Ｅと、発光部８の発光状態を制御する制御回路素子（制御手段）９とを備えており、発光部８が第１の画素８ａと第２の画素８ｂとで形成され、第２の画素８ｂに対応する領域に有機層５から出射される光の色を他の色に変更する色変更フィルタＦが配置され、制御回路素子９は第２の画素８ｂを状況に応じて発光させることにより、コスト上昇を抑えながら、色による注意喚起力を向上させることができる。
【００３９】
なお本実施形態では第２の画素８ｂを色変更可能に設けたが、色変更可能となる第２の画素８ｂは複数あってもよく、また変更色にしても一色のみでなく複数の色に変更できるよう第２の画素８ｂや色変更フィルタＦを設定することもでき、要は少なくとも一つ（一種類）の画素が状況（警報状況のみに限らず何らかのトリガ、例えば制御回路素子９への任意の入力信号や制御回路素子９による状況判定結果）に応じて選択的に発光可能とされ、且つその光を色変更フィルタＦによって変更する構成が採用されていれば、種々の変更が可能である。
【００４０】
また本実施形態では、有機層５を通じて出射される光を青緑色としたが、有機層５を通じて出射される光の色は任意であり、色変更フィルタＦもその出射光の波長成分や要求色に応じて設定すればよく、必ずしも本実施形態のように蛍光物質を含む長波長変換フィルタである必要はなく、単純に不要な波長成分をカットするフィルタであってもよい。
【００４１】
また本実施形態ではＥＬパネルとして、有機ＥＬパネルＥを用いたが、無機ＥＬパネルを用いてもよく、さらに本実施形態では、マトリクス表示形式のＥＬパネルを用いたが、セグメント表示形式のＥＬパネルを用いてもよい。
【００４２】
また色変更フィルタＦは、第２の画素８ｂに対応する領域であって、有機層５から出射される光の色を他の色に変更することができれば、任意の位置に設けることができるが、色変更フィルタＦを有機ＥＬパネルとは別の透過性パネルＰに分離状態に設けることにより、有機ＥＬパネルＥ自体や色変更フィルタＦ、半透過性着色層Ｓの作り勝手を向上させることができる。
【００４３】
また本実施形態では、色変更フィルタＦの前方を色変更フィルタＦの色とは異なる色の半透過性着色層Ｓで覆ったことにより、第２の画素８ｂの非発光時に外光反射等を通じて色変更フィルタＦの色が利用者に視認されてしまうのを防止でき、表示品質を向上させることができる。
【００４４】
図７、図８は本発明を適用した表示装置の第２の実施例を示すもので、図７は有機ＥＬパネルにおける表示領域７を概略化して示す正面図、図８は第２の画素８ｂによって形成される注意喚起意匠（意匠パターン）が文字からなる場合を示す正面図である。
【００４５】
すなわち、本例では、第１，第２の画素８ａ，８ｂの配置が前述第１の実施形態とは異なっており、第２の画素８ｂが表示領域７の右下に配置され、意匠パターンとして図８に示すごとく「ＣＡＵＴＩＯＮ」なる文字を形成し、この文字を形成する光の色が図示省略した色変更フィルタＦを通じて変更されるようになっており、本実施形態によっても前述第１の実施形態と同様の効果を期待できる。
なお、「ＣＡＵＴＩＯＮ」なる文字は一例に過ぎず、特定のマークや図形、キャラクター等であってもよい。
【００４６】
図９は本発明を適用した表示装置の第３の実施例を示すもので、表示装置全体を示す断面図である。
【００４７】
すなわち本実施形態では、円偏光板１ａの前方側に色変更フィルタＦを被着したもので、これにより色変更フィルタＦは、有機ＥＬパネルＥ自体に設けられている。また本例では図示しないが、色変更フィルタＦの前方を半透過性着色層Ｓで覆ってもよいし、円偏光板１ａではなく、透光性基板１に被着してもよい。かかる実施形態によっても前述第１，第２の実施形態と同様の効果を期待できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、コスト上昇を抑えながら、色による注意喚起力を向上させることが可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による表示装置が組み込まれる自動車用計器の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同上実施形態による有機ＥＬパネルの正面図。
【図４】図２の要部を拡大して示す断面図。
【図５】同上実施形態による表示装置のシステム構成を示すブロック図。
【図６】同上実施形態による表示装置の表示内容を示す正面図。
【図７】本発明の第２の実施形態による有機ＥＬパネルの表示領域７を概略化して示す正面図。
【図８】同上実施形態による表示装置の表示内容であって、第２の画素８ｂによって形成される注意喚起意匠（意匠パターン）を示す正面図。
【図９】本発明の第３の実施形態による表示装置の断面図。
【符号の説明】
１ 透光性基板
１ａ 円偏光板
２ 第１電極ライン（第１の電極）
２ａ 陽極ライン（第１の電極ライン）
２ｂ 陽極端子
３ 絶縁層
４ リブ（隔壁）
５ 有機層（有機ＥＬ層）
６ 第２電極ライン（第２の電極）
６ａ 陰極ライン
６ｂ 陰極端子
７ 表示領域
８ 発光部
８ａ 第１の画素
８ｂ 第２の画素
９ 制御回路素子（制御手段）
１０ センサ群
１１ マイクロコンピュータ
１２ ドライバ
ＤＰ 表示装置
Ｅ 有機ＥＬパネル（ＥＬパネル）
Ｆ 色変更フィルタ
ＦＵ 燃料計
ＦＰＣ フレキシブルプリント配線
ＨＣＰ 硬質回路基板
Ｍ 絵柄マーク
Ｐ 透過性パネル
Ｐ１ パネル基板
Ｐ２ 地部
Ｒ 輪郭パターン
Ｓ 半透過性着色層
ＳＰ 速度計
ＳＷ スイッチ
ＴＡ 回転計
ＴＥ 水温計
Ｗ 窓部

Claims (3)

1. 一対の電極間に発光層を挟持してなる発光部を有するＥＬパネルと、
   前記発光部の発光状態を制御する制御手段とを備え、
   前記発光部が第１の画素と第２の画素とで形成され、
   前記第２の画素に対応する領域に前記有機層から出射される光の色を他の色に変更する色変更フィルタが配置され、
   前記制御手段は前記第２の画素を状況に応じて発光させることを特徴とする表示装置。
2. 前記色変更フィルタが前記ＥＬパネルとは分離状態に設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記色変更フィルタが該色変更フィルタの色とは異なる色の半透過性着色層で覆われていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。

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