JP2009211820A - 無機ｅｌを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類から選択的に切り換え得るようにする。
【解決手段】一つの纏まった表示単位部の複数の発光部分に対応して略同一形状の第二の電極層を形成し、該第二の電極層の上には絶縁層を形成し、該絶縁層の上には無機ＥＬ発光層の点滅を制御するために第二の電極層の各々に給電するための配線が形成されており、第二の電極層の各々に対して各セグメント単位で点滅を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明者等は、複数のセグメントを有し、そのセグメント単位に独立して発光する新規な駆動回路、及びその駆動回路を備えたエレクトロルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下単に「ＥＬ」と称する場合がある）を用いた表示装置を既に発明して出願（特願２００７−２６６９５８、特願２００７−２６６９６３及び特願２００７−２９６３０７；以下「先願」と称する）しているが、本発明は、上記先願と同様にセグメント単位に独立して発光する新規な表示装置であって、特に、一つの表示単位部でありながら、多くの表示形態に変化させ得る無機ＥＬを用いた表示装置に関する。

本発明は、本発明者等の上記先願をベースとして発明されたものであることから、基本的な回路構成の部分は上記先願と同一の構成であるので説明は同じ説明を利用して行う。また、本発明は、無機ＥＬを対象として開発したものであるが、特に、無機ＥＬに限定されるものではなく本発明の技術的思想の範囲内であれば有機ＥＬにも適用可能なものである。

ＥＬは薄型タイプの光源として有効であり、さまざまな製品を薄型にすることを可能にしてきた。つまり、ＬＥＤ等とは相違して、面発光（ＥＬ発光層）を利用することにより既存製品の厚みを薄くすることが可能となったものである。その内でも、既存製品の厚みを薄くした代表例は携帯電話機だと言える。携帯電話機では、ＥＬはスイッチ用光源として採用されている。また、ＥＬは、従来光源を持たなかった製品にも採用されており、自動車のナンバープレートや交通標識などにも採用されている。これは、ＥＬがシート状に成形可能であり従来の光源よりも軽量であることが採用を可能にしている。

さらにＥＬは、通常、印刷によって発光層を形成するために、形状を自由に設計することが可能であり、色の選択も自由であるために、採用する製品側の希望に沿うよう設計することができるものである。また、ＥＬは発熱せず、折り曲げることはできないが、ある程度のフレキシビリティがあり通常の使用であれば割れない等の特徴から、少しの湾曲部であれば適用は可能であり、設計の自由度をより上げている。

このような特徴を備えたＥＬは、面発光であるので発光面全体から均一な光が得られ、薄型・軽量であるので携帯型の製品などの光源として最適である。また、消費電力が小さく、均一で薄い面光源で、発熱しない事からデザイン照明や電子機器のバックライトとしても普及してきた。また最近では、艶色性やデザイン性に優れ、耐久性が高く、低コストで生産できる事から、携帯電話機のキースイッチ照明としてのフレキシブル型ＥＬの需要が健在化している。

そこで、ＥＬを用途と特徴から分類すれば、以下のようになる。
（１）モノクロ液晶のバックライト、船舶メーター、屋外看板、道路標識などの照光に用いられる。背面電極にアルミニウムを使用し、防湿フィルムにてラミネートした高耐湿、高寿命タイプのパッケージタイプのＥＬ（０．７ｍｍ〜）、
（２）ＩＣカード読取機（簡易設置型）、ナンバープレート、自動車サイドステップ、電子辞書などの薄型機器のモノクロ液晶バックライトなどに用いられる。ＩＴＯフィルムをベースの印刷工法にて製作する薄型タイプのフレキシブルタイプのＥＬ（０．３ｍｍ〜）
（３）携帯電話機、携帯端末、リモコンなどのキースイッチ照光などに用いられる。有機材料を使用し、超薄型でメカニカルストレスに優れたタイプのＥＬ、スイッチ用として均一で見易い照光、クリック感触と打鍵耐久性を有するＥＬ（０．１ｍｍ〜）

そして、携帯電話機用キースイッチに用いられるＥＬの一般的な層構造は、ベースフィルム、透明電極、発光層、誘電体層、背面電極、レジスト層の順に構成されており、現在では全体でも１００μｍ以下の厚みである。

このような薄型のＥＬの製造方法は印刷で製造可能なものであり、例えば、非特許文献１にその製造方法の概要が記載されている。

このようなＥＬの用途において、ＥＬの発光部分をセグメント構成にして、夫々を発光させることは知られており、そのための工夫も様々にされている。例えば、特許文献１（特開２０００−２５２０５９号公報）には以下のように記載されている。
ＥＬパネルは蛍光体層の一方に透明電極層、他方に背面電極層を設け、これらの両電極に電圧を印加することにより発光を行っている。このＥＬパネルの透明電極層には、通常１本の供電部が配置されており、これにリードが接続され、リードを介して外部電源と接続される。一方、背面電極層は表示を行う形状に合わせて、複数のセグメントに分割されている。さらに背面電極層の複数のセグメントには、それぞれに供電部が設けられ、さらに供電部にはリードが接続され、リードを介して外部電源と接続される。

また、特許文献２（特開２００６−１４６１９８号公報）には、発光領域である不連続なＥＬ材料の領域を設ける技術が開示されている。

しかしながら、これらは、ＥＬパネルを複数のセグメントに分割した上で夫々のセグメントを発光させることは可能であるが、複数のセグメントを独立して別々に発光させることはできない。

これに対して、特許文献３（特表２００５−５０５８０２号公報）には、ディスプレイパネルはマトリックス状に配置された多数の発光セルを有し、発光セルには少なくとも一つの駆動回路が設けられており、各セルの発光素子駆動回路を構成するカレントミラー回路は、基準電流源を駆動する１次側トランジスタと発光素子を駆動する２次側トランジスタを所定のパルス信号で切り換える操作によって、各セルにおけるペアトランジスタ間のミラー比のバラツキを均一化する技術が開示されている。

また、特許文献４（特表２００５−５０３５８８号公報）には、表示パネルはマトリックス状に配置された複数の発光素子を有し、この表示パネルに用いられる駆動装置は、各発光素子間の輝度のバラツキを少なくすることができ、クロック信号によりキャパシタの充放電を行い、かかる放電電流を利用して発光素子を駆動するパルス供給回路を形成し、表示パネルを構成する各々の発光素子の駆動電流の大きさをＴＦＴ回路のトランジスタ素子に依らず、主にパルス供給回路の駆動電源電圧やクロック周波数など表示パネルの外部から正確に決定することのできる要因によって定める技術が開示されている。

さらに、フォト・トライアックの用途としては、燃焼装置等に用いるモータ等の交流負荷の位相制御装置に関して特許文献５（特開平５−２８４７６７号公報）が知られており、フォト・トライアックカプラのフォトダイオードに流れる電流を断続化してフォトダイオードの長寿命化を図ることに関して特許文献６（特開平７−２５３８２０号公報）が知られている。

以上で引用した各文献は以下のとおりである。

印刷で製造できる無機ＥＬ 寿命と色で有機ＥＬに挑戦 ＭＩＴ発のベンチャー企業が開発（日経エレクトロニクス ２００７．３．２６）

特開２０００−２５２０５９号公報 特開２００６−１４６１９８号公報 特表２００５−５０５８０２号公報 特表２００５−５０３５８８号公報 特開平５−２８４７６７号公報 特開平７−２５３８２０号公報

本発明を実現するために解決されるべき基本的な課題は、複数のセグメントで構成されたＥＬを、そのセグメント単位に独立して点滅制御し、発光させる新規な駆動回路を提供することであり、そのような駆動回路を備えたＥＬを提供することであるが、この点に関しては、既に、上記先願において解決されている。

そこで本発明は、より多様化する表示装置をセグメント単位に独立して点滅制御し発光する無機ＥＬ表示装置を提供するものであり、特に、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした表示装置を提供するものである。さらには、そのようなセグメントＥＬをエレメントとして部品で提供できるようにし、それを各種機器の筐体等に貼り付け、信号線を本体機器の制御手段に接続すれば、当該機器を簡単に制御操作できるように構成するとともに、直感的に分かり易い操作パネルを供えた電気機器を提供することができるものである。

つまり、本発明は、現在の多くの情報機器や家電装置においては、表示・操作パネルも複雑化し高度化しており、決して分かり易い操作方法とは言えず、寧ろ分かり難くなっている。これに対して、ユーザフレンドリーでマニュアルを必要としない簡単で分かり易い操作パネルの需要が健在化しており、本発明はそれに答えるものである。

そして、本発明においては、最終的な解決課題として、基本的な解決手段であるセグメントＥＬシートに、ドームスイッチやタッチパネルスイッチを組み込むことによって、より薄型なシート状のスイッチ手段が構成できるものである。そうすることによって、機器に組み込む場合にも取扱が容易であり、製造においても安価な方法が実現可能な無機ＥＬ表示装置を提供するものである。

本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした表示装置であって、共通の第一の電極層の上に共通の無機ＥＬ発光層を形成し、その上に誘電層を介して各々が電気的に絶縁された複数のセグメント単位から成る第二の電極層を形成し、当該第二の電極層は前記表示単位部の複数の発光部分に対応した略同一形状で形成されており、該第二の電極層の上には絶縁層を形成し、該絶縁層の上には前記無機ＥＬ発光層の点滅を制御するために前記第二の電極層の各々に給電するための配線が形成されており、当該給電配線は前記絶縁層の一部に形成された開口部を介して前記第二の電極層に接続されており、これにより、前記無機ＥＬ発光素子を制御する制御手段からの信号に基づいて動作する発光素子点灯回路により前記第二の電極層の各々に対して各セグメント単位で点滅を制御し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する複数のセグメント単位の前記第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントとを選択的に点滅制御することによって、前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、前記一つの纏まった表示単位部は文字・数字キー表示部であり、当該文字・数字キー表示部を複数設けてキー表示部を構成した表示装置であって、前記第二の電極層を文字・数字表示電極層、背景表示電極層、及び枠表示電極層の３つのセグメントから成るセグメントによって構成し、これにより、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記３つのセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記３つのセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、前記一つの纏まった表示単位部はボリューム等の動作状態表示部である表示装置であって、前記第二の電極層を第１状態表示電極層、第２状態表示電極層、第３状態表示電極層、・・・第ｎ状態表示電極層の複数のセグメントによって構成し、これにより、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記複数のセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記複数のセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の操作パネルであって、当該機器が操作されたことを検知するスイッチ回路を配置したことを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、前記スイッチ回路内のスイッチがドームスイッチであること、又は前記スイッチ回路内のスイッチがタッチパネルスイッチであることを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の操作パネルであって、当該機器が操作されたことを検知するスイッチ回路を配置し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記３つのセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記３つのセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換える際に、前記スイッチ回路内のスイッチ操作の回数に応じて前記表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことを特徴とする。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の操作パネルであって、当該機器が操作されたことを検知するスイッチ回路を配置し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記複数のセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記複数のセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換える際に、前記スイッチ回路内のスイッチの操作に応じて前記表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことを特徴とする。

本発明の無機ＥＬを用いた表示装置によれば、一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部を構成する複数のセグメント単位の第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントとを選択的に点滅制御することによって、表示単位部の表示形態を複数の表示形態の内から一つの表示形態に選択的に切り換えるように構成したものであるから、表示単位部が表示形態の切り換わりによって、操作者に対して直感的に分かり易い表示部を構成することが可能である。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部の文字・数字キー表示部を構成する際に、その第二の電極層を文字・数字表示電極層、背景表示電極層、及び枠表示電極層の３つのセグメントから成るセグメントによって構成し、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記３つのセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させることにより、文字・数字の表示であっても、より多様な表示形態を容易に実現することが可能である。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、一つの纏まった表示単位部としてボリューム等の動作状態表示部を構成する際に、その第二の電極層を第１状態表示電極層、第２状態表示電極層、第３状態表示電極層、・・・第ｎ状態表示電極層の複数のセグメントによって構成し、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記複数のセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させることにより、機器操作の制御しようとする対象の状態変化を多様な表示形態によって容易に可視的に表示することが可能である。これは、ボリュームの表示のみに限定されず、明るさ・温度・火力の変化の表示や、電力・電圧の変化の表示や、危険性の度合いの変化の表示等にも応用できるものである。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置によれば、本発明の表示装置を機器の操作パネルとして用いることによって、直感的に分かり易い表示部を備えた機器の操作パネルを実現することが可能となる。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置は、スイッチ回路内のスイッチがドームスイッチ或いはタッチパネルスイッチで構成することにより、簡易で薄いシート状の表示装置を実現することが可能となる。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置によれば、スイッチ回路内のスイッチ操作の回数に応じて表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことによって、機器操作の状態変化を多様な表示形態によって表示することが可能である。これにより、スイッチによるモード選択やチャンネル操作等による機器の動作状態を可視化表示することも容易に可能である。

さらに、本発明の無機ＥＬを用いた表示装置によれば、単にＬＥＤの点滅による動作・非動作の２種類表示ではなく、機器の動作状態に応じて表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことによって、機器の動作モードの変化に応じて、機器の状態変化を多様な表示形態によって表示することが可能である。

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図１は、携帯電話機を念頭においたキー配列のテンキー部分に本発明を適用した場合の表示部１を示すものであり、数字「１」から「０」及び記号「＊」「＃」を一つの纏まった表示単位部として複数の表示単位部として配列した配列概念図を示す。通常、携帯電話機においては各種のファンクションキーが配設されているのが普通であるが、ここでは簡単のために図示していない。このような表示部１は、携帯電話機以外にも、洗濯機や炊飯器等の各種家電製品や自動車の表示パネルなどにも当然使用されるものであり、その場合の表示単位は例えば、文字、数字、記号、あるいは図案化されたマークなどであるが、本実施例においては、その具体例として表示部１の一つの纏まった表示単位としては、０〜９までの数字と一部の記号「＊」「＃」を表示する例を示している。図１において、１０は一つの纏まった表示単位部であり、枠と背景と数字とにより一つの纏まりとして各数字及び記号（１，２，３・・・＊，＃）を表示している。この考え方を延長すれば、本発明を、パソコンのキーボードをシート状に構成する技術にも適用可能である。

本発明は、数字の「１」から「０」或いは記号の「＊」「＃」等を、複数のＥＬ発光部分（数字、枠、背景等）と、１つ以上のＥＬ非発光部分（ＥＬ発光部分間の隙間）との選択的な発光・非発光の組み合わせにより、その表示形態（表示内容及び表示パターン）を変化させようとするものであり、一つの数字或いは記号等を表示するための纏まった一つの単位を「表示単位」或いは「表示単位部」と称している。なお、本発明において「数字」という用語で表現されるものは、特に制限を加えない場合は、１，２，３・・・０の数値、各種記号・マーク及び文字を意味するものとして用いる。さらに、本発明においては、構造上或いは製造過程で「上」及び「下」という用語を用いて上下関係及び工程の繋がりを説明しているが、この上下関係は機器の天地を逆にすれば当然に逆の関係になるものであり、絶対的な上下を表現しているものではない。

図１の一つの纏まった各表示単位部１０，１０，１０・・・の表示単位部領域は、複数のセグメント単位で発光するＥＬ発光部分１１（枠部分），１２（背景部分），１３（数字部分）と、二つのＥＬ発光部分の間に形成されるＥＬ非発光部分１５，１６，１７（隙間部分）とで構成されている。このＥＬ発光部分とＥＬ非発光部分は、後段で説明するが、各ＥＬ発光部分１１，１２，１３に対して電圧を供給するための第２の電極層の配置（形状・位置等）により決定される。

この第２の電極層の配置を図２で説明する。図２には、第２の電極層３５と無機ＥＬ蛍光体層３２と第１の電極層３１との層構成が示されている。第２の電極層の配置（形状・位置）は、図１に示した各表示単位部１０，１０，１０・・・のＥＬ発光部分１１（枠部分），１２（背景部分），１３（数字部分）の配置（形状・位置）と同じに構成する必要がある。これも後段で説明するが、ＥＬ発光部分はセグメント単位を独立した無機ＥＬ蛍光体層として形成しても良いし、複数の発光部分を纏めて一部共通した無機ＥＬ蛍光体層として形成しても良い。図２には、後者の無機ＥＬ蛍光体層３２が示されている。但し、この後者の場合には、蛍光体層の上に形成される第２の電極層（背面電極層）の形状は、ＥＬ発光部分１１，１２，１３と実質的に同一の配置（形状・位置等）で形成される必要がある。それらの第２の電極層には電流供給のための配線が各々のセグメント単位に形成される。図２には、図１に示した表示単位部の第２の電極層に対して給電するための給電配線の配線パターン図が示されている。これらの詳細部分は後段で再度説明するが、第２の電極層全パターンについて第２の電極層の給電配線を記載すると分かり辛くなるので、スイッチキー「１」「４」「７」「＊」を抜粋して第２電極層用給電配線３６を記載している。勿論、これとは別の層に第１の電極層３１（通常は透明電極層）には給電配線３８が形成されているが、これは全体が共通の電極で形成されているので１本の給電配線が形成されれば良い。

図３（Ａ）においては、図１の表示単位部１０，１０，１０・・・の内から、数字の「７」を表示する一つの纏まった表示単位部を抜き出して、より詳細に説明している。この場合は、一つの纏まった表示単位部は「７」を表示しようとする数字キー表示部全体（枠、背景、数字）であり、点滅制御させるセグメント部分は枠表示セグメント１１、背景表示セグメント１２及び数字表示セグメント１３から構成されている。なお、数字キーが「４」「６」「８」「９」「０」及び「＃」の場合のように閉じた背景領域を含む場合の点滅制御させるセグメント部分は、図３（Ｂ）に示すように、背景表示セグメント１２が、外背景表示セグメント１２−１及び１つ以上の内背景表示セグメント１２−２によって構成される。図３（Ａ）の数字の「７」を表示する場合の非点灯部分は、枠表示セグメント１１と背景表示セグメント１２の間の第１の隙間部分１５、背景表示セグメント１２と数字表示セグメント１３の第２の隙間部分１６、及び、各表示単位部間の第３の隙間部分１７から構成されている。なお、数字キーが「４」「６」「８」「９」「０」及び「＃」の場合のように閉じた背景領域を含む場合の非点灯部分は、図３（Ｂ）に示すように、第２の隙間部分１６が外隙間部分１６−１及び内隙間部分１６−２によって構成される。

このように構成された一つの纏まった表示単位部のＥＬ発光部分１１，１２，１３を点滅制御することにより、例えば、数字「７」の場合は、一例として図４（Ａ）乃至（Ｅ）に示すような複数の表示形態の内から一つの表示形態を選択的に表示、或いは点滅を繰り返して表示することが可能となる。また、この表示形態を図４（Ａ）→図４（Ｂ）→・・・図４（Ｅ）と変遷させて表示することも可能である。その場合には、任意の位置に配置したキースイッチ（図４には図示せず）の操作回数に応じて表示形態を変遷させることができる。例えば、携帯電話機の文字入力モードに置いて、数字「７」に対応して配置されたキースイッチの操作回数に応じて表示形態を変遷させ、１回操作が「ま」、２回操作が「み」、３回操作が「む」、４回操作が「め」、５回操作が「も」を意味するものとして表示形態を選択することも可能である。この文字選択の変遷は、各国対応で対応する文字は相違する。英文の場合は、「Ｑ」→「Ｒ」→「Ｓ」と変遷する。これらの表示形態は、セグメント単位の点灯、消灯や連続点滅等の組み合わせにより無数の表示形態を実現可能である。

このような表示形態の変更は、キースイッチの操作回数に応じた変化だけではなく、特定のキーを押した場合の機器の動作状態の変化或いはモードの変更によって変遷させることも可能である。例えば、携帯電話機を例にとって説明すれば、夜間モードが設定されているとして、例えば、２２：００以降０６：００（使用者により開始時間と終了時間は設定可能とすることは可能）の間で携帯電話機のいずれかのキー部分を触った場合には、これから携帯電話機を夜間操作すると判断して、全てのキーを図４（Ｄ）の表示形態にして入力待ちモードとし、次いで、電話番号として数字キーを押した場合には、次々に押された数字の表示形態を図４（Ａ）の表示形態とすることができる。この際も、文字入力モードになった場合には、同一の数字キーを押した場合には、図４（Ａ）→図４（Ｃ）→図４（Ｄ）→図４（Ｅ）のように変遷させることができる。また、電話着信時、メール着信時等で表示形態を変更することもできる。着信相手によって表示形態を変更することもできる。これによって、直感的に分かりやすい機器の表示装置を提供することが可能である。

本発明は、図５に示すように、０から９の数字を７セグメントにより表示する場合にも適用することが可能なのは言うまでもない。その場合、表示単位部１０は７つの発光部分２１，２２，２３・・・２７で構成され、これらの発光部分２１，２２，２３・・・２７と同じ形状・配置の第２の電極層の点灯、消灯を制御することで数字の表示形態を変化することができる。その際に、蛍光体発光素子部分は一つの纏まった素子３２（図５（Ａ））として形成されても良いし、第２の電極層と同じ配置で７セグメント３２−０１，３２−０２，３２−０３・・・（図５（Ｂ））により独立して構成されていても良い。

本発明においては、後述する回路構成を用いることにより、キースキャンと点滅制御の二つの操作の制御期間を分けることにより、一つの回路構成によりキーが押されたことを確認するスキャンニングと各セグメント単位の発光素子の点灯制御とを別々に制御することが可能となるものである。それにより、本実施例においては、特定のキーが押されたことに対応して、或いはキーの操作回数に応じて、マイコンでのプログラミングにより任意のＥＬセグメントを点滅制御することが可能となるものである。キーの操作回数に応じた制御の場合は、具体的には、１回のキー操作により、２つのＥＬセグメントに対応した第２の電極層に給電して発光部分２１，２２を点灯させ、他のＥＬセグメントに対応した第２の電極層には給電しないで発光部分２３，２４・・・２７を消灯するように制御して、図５（Ａ）で示すように、数字の「１」を表示する。次にキーが操作（２回目の操作）されると、５つのＥＬセグメントの発光部分２６，２１，２７，２４，２３を点灯させ、他のＥＬセグメントの発光部分２２，２５を消灯するように制御し、図５（Ｂ）で示すように、数字の「２」を表示する。以後、キーを３回の操作で「３」、４回の操作で「４」・・・というように、キーが操作された回数に応じた数字を表示するように制御することが可能である。このように複数のＥＬセグメント単位で点灯、消灯を制御することで、表示単位部１０の数字をキーの操作回数に応じて変えるといった自由な制御動作が可能である。

後述するように、駆動回路とスイッチング回路とを一体化して構成し、それをシート状に構成することにより、電子情報機器や家電製品等の筐体に貼り付けて利用することも可能とするものであるとともに、複数のＥＬセグメントの発光部分２１，２２，２３・・・２７の点灯、消灯、表示数値の変更を、所定の位置に配置した一つのキー操作で制御するができる。この技術を、例えば、テレビのリモコンに応用すれば、チャンネル番号を２桁の数値表示（７セグメント表示×２）で行い、「ＵＰ」と「ＤＯＷＮ」のチャンネルシフトキーの下面に適当なスイッチ手段を配置しておき、チャンネルシフトキーを押すごとに「１」←→「３」←→「４」←→「６」←→「８」←→「１０」←→「１２」のようにチャンネル表示を変遷させることが可能である。更には、電気洗濯機等の操作パネルに貼り付けて使用する場合には、７セグメントの下にドームスイッチ或いはタッチパネルスイッチ等を配置すれば、数値表示と操作キーとが一体となり、キーの操作回数（実際には数値キーの下のスイッチを押すことになる回数）に応じて、表示単位部１０の数字を変化させて、洗濯時間或いは脱水時間等を任意に選択できるといった従来のデジタル表示部にはない簡単でシンプルな表示形態が可能であり、直感的に分かりやすい表示装置を簡単に構成できるものである。

このような７セグメント表示部を構成するには、基本的には後述する図１４に示したと同様にタッチパネルスイッチとＥＬ発光層の層構成を採用するのが望ましい。つまり、ＥＬセグメントの発光部分２１，２２，２３・・・２７に対応したセグメント単位の第２の電極層を構成するものである。

図６は、図３（Ａ）に示した一つの纏まった表示単位部「７」の各層構成を詳細に示した図であり、図６（Ａ）は、表示単位部「７」の第２の電極層３４−１（数字表示第２電極層），３４−２（背景表示第２電極層），３４−４（枠表示第２電極層）と、それ等に接続された給電配線３６−１（数字表示給電配線），３６−２（背景表示給電配線），３６−４（枠表示給電配線）の配置を明瞭に示した斜視図であり、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ断面図を示した２つの実施例である。

前述したように、数字キーが「４」「６」「８」「９」「０」及び「＃」の場合のように閉じた領域を含む場合の点滅制御させるセグメント部分は、背景表示セグメントが外背景表示セグメント及び内背景表示セグメントによって構成される必要があるので、背景表示第２電極層は外背景表示第２電極層３４−２と内背景表示第２電極層３４−３によって構成される（図７参照）。この場合、外背景表示第２電極層３４−２と内背景表示第２電極層３４−３とは同時に給電され、内外の背景としては同時に点滅制御されるのが望ましい。また、数字キーが「８」については内背景表示第２電極層が２つの部分に分かれて構成される必要がある。また、各々の第２の電極層に給電するための給電配線も同じであり、数字キーが閉じた領域を含む場合の点滅制御させるセグメント部分は、背景給電配線が外背景給電配線３６−２と内背景給電配線３６−３によって構成される（図７参照）。外背景給電配線３６−２と内背景給電配線３６−３とは途中から１本にしても良い。また、数字キーが「８」については内背景給電配線が２つの部分に分かれて構成される必要がある。

図６（Ａ）の一つの纏まった表示単位部「７」の詳細な構成をＡ−Ａ断面図によって説明する。図６（Ｂ）は発光層であるＥＬ蛍光体層が第２の電極層と同じく発光部分に対応してセグメント単位に独立したエリアで形成されているものであり、図６（Ｃ）はＥＬ蛍光体層が一つの纏まった表示単位部全体に対して共通して形成されているものである。

図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）において、３１は透明電極シート、３２はＥＬ蛍光体層、３３は誘電体層、３４は第２電極層、３５は絶縁体層、３６は給電配線、３７は開口部（スルーホール）である。ＥＬ蛍光体層は、図６（Ｂ）の実施例では、発光部分に対応して第２電極層と同じくセグメント単位（３２−１，３２−２，３２−４）に形成されており、図６（Ｃ）の実施例では共通の蛍光体層３２で形成されている。

この表示装置の製造工程においては、各層が透明電極シート（ＩＴＯ）３１の上に印刷技術を用いて形成され、夫々の層の標準的な厚みは、ＥＬ蛍光体層３２は４０〜５０μｍ、誘電体層３３は５〜１０μｍ、第２電極層３４は１０〜１５μｍ、絶縁体層３５は３０〜６０μｍ、給電配線３６は５〜１０μｍ程度である。

図８を用いて、ＥＬ蛍光体層の発光部分のみがセグメント単位で発光するメカニズムを説明する。図８（Ａ）は発光部分をセグメント単位に配置した数字表示第２電極層３４−１、背景表示第２電極層３４−２に対応し、発光セグメント単位別にそれぞれＥＬ蛍光体層３２−１、３２−２を配置しているＥＬ断面構造図である。

まず、数字表示部のＥＬ蛍光体３２−１を発光させる場合、交流電源の出力の一方を第１電極層（共通透明電極層）３１に接続し、もう一方の出力を数字表示給電配線３６−１を介して、数字表示第２電極層３４−１に接続する。この状態で、両電極間に交流を印加すると、第１電極層（共通透明電極層）３１と数字表示第２電極層３４−１の間に交流電界が形成され、両電極にサンドイッチされたＥＬ蛍光体３２−１が交流電界により発光する。

背景表示部のＥＬ蛍光体３２−２を発光させる場合も、前述と同様の説明となるが、数字表示第１電極層（共通透明電極）３１と背景表示給電配線３６−２（図面記載無し）を介して、数字表示第２電極層３４−２に交流を印加することで、両電極にサンドイッチされたＥＬ蛍光体３２−２に交流電界が印加され、ＥＬが発光する。

ここで、数字表示第２電極層３４−１に給電を行う場合、第２電極層３４−１は、第２電極層３４−２に囲まれており、第２電極層３４−１と３４−２は別相であることから、給電用の配線を第２電極層と同じ層で行おうとすると、数字表示第２電極層３４−１へ給電するための数字表示給電配線３６−１が通る部分の、第２電極層３４−２を外に逃がす必要があり、数字を表示させる発光エリア３２−１の一部が欠けた状態となってしまう。このことは、背景表示第２電極層３４−２へ給電するための数字表示給電配線３６−２が通る部分の、枠表示第２電極層３４−４を外に逃がす場合にも同様な問題点がある。

しかしながら、本発明では、ＥＬの第２電極層を形成後、各第２電極層に給電するためのスルーホールを盛り込んだ絶縁層を形成した後、第２電極層給電配線を形成することにより、数字表示給電配線３６−１と第２電極層３４−２の絶縁が確保されるので、第２電極層３４−２は数字表示給電配線３６−１の影響を受けないことから、第２電極層３４−２は自由にパターンを設定することができる。

このようにして、数字を点灯発光させる場合には、図８（Ａ）では、数字表示給電配線３６−１を介して数字表示第２電極層３４−１に給電して、透明電極シート３１との間に配置されたセグメント単位ＥＬ蛍光体層３２−１に対して交流電圧を掛けることにより、数字部分のみの発光が達成されるものである。図８（Ｂ）では、ＥＬ蛍光体層３２が共通するものであるが、図８（Ａ）と同じく、数字表示給電配線３６−１を介して数字表示第２電極層３４−１に給電して、透明電極シート３１との間に配置されたＥＬ蛍光体層３２の数字表示第２電極層３４−１対応部分に交流電圧を掛けることにより、数字部分のみの発光が達成されるものである。

本発明の無機ＥＬ蛍光体層の発光させたい部分だけをセグメント単位に点滅制御するための具体的回路構成は、既に上記先願において詳細に説明しているが、ここでその概略を先願明細書を引用する形で説明する。図９はＥＬ駆動回路の構成の概要を示す回路図であり、図１０はその動作を説明するために一つのＥＬセグメントのみを抜き出して描いた回路図である。

図９において、１００，１１０，１２０，１３０はＥＬの発光素子群、２００，２１０，２２０，２３０は交流電源制御素子群、３００，３１０，３２０，３３０はスイッチ素子群、４００はＣＰＵインターフェース、６００は交流のインバータ電源である。図９に示したＥＬ駆動回路は、発光素子群が複数の発光素子（ＥＬセグメント）１００，１１０，１２０，１３０・・・から成り、夫々のＥＬセグメントに対して、交流電源制御素子群及びスイッチ素子群は、複数のフォト・トライアック２００，２１０，２２０，２３０・・・、及び複数のキースイッチ３００，３１０，３２０，３３０・・・を備えている。夫々のＥＬセグメント１００，１１０，１２０，１３０・・・は、ＣＰＵインターフェース４００からの制御によってインバータ電源６００からの電源を制御することにより点滅される。

ＣＰＵインターフェース４００は、公知のキーマトリックス・スキャン回路を備えており、入出力ポート側にプルアップ抵抗の構成を備えている。インバータ電源６００は全てのＥＬセグメント１００，１１０，１２０，１３０・・・に対して共通に設けられている。インバータ電源６００から供給される交流電源は１００Ｖ、４００Ｈｚである。

図９のＥＬの点滅制御及びキースイッチスキャン回路は、格子状に接続されたキーボード回路上のキースイッチ（これについては周知の構成であるので、詳細の説明はしない）に対して、フォト・トライアック（交流を制御するための公知のフォトカプラであるので、特にその詳細の説明はしない）２００，２１０，２２０，２３０・・・の発光素子側を並列接続し、受光素子側を交流インバータ電源６００とＥＬセグメント１００，１１０，１２０，１３０・・・に直列接続した回路構成になっており、キーボード上の特定のキーが押されたことをキーボードマトリックス回路の入出力を監視しているマイクロコンピュータにより検知する回路構成の線路と複数のＥＬセグメントの内の特定のＥＬセグメントの点滅制御を行う回路構成の線路とが同一の線路により達成されるように、キーボード回路上にＥＬの点滅回路を重ねた構成になっている。

図９に示された実施例の回路の動作を、図１０の一つのＥＬセグメントのみを抜き出して描いた回路図によって説明する。今、マイクロコンピュータに、キースイッチ３００を押した際にＥＬセグメント１００を点灯させるというプログラムが設定されているとして、その際の動作を説明する。

まず、図９及び図１０を用いて、本発明の駆動回路の動作の概略を説明する。ＥＬの点滅制御はインバータ電源で生成した交流電源のゼロクロス点をＣＰＵの割り込みとして、このタイミングでＣＰＵの出力ポート（Ｏ１〜Ｏ４）からフォト・トライアックの受光部のアノード側に対してＨｉ信号を出力する。また、同様にＣＰＵの入出力ポート（Ｉ１〜Ｉ４）からフォト・トライアックの受光部のカソード側に対してＬｏｗ信号を出力しフォトトラアックをオンする。フォト・トライアックのターンオン保持特性を利用して、この割り込みのタイミングの時だけフォト・トライアックの制御をするだけでＥＬの点灯／点滅／消灯を制御することができる。このように、ＥＬの点滅制御にはほとんど時間が掛からないので、この空き時間にキースイッチスキャンを実効する。キースイッチスキャンは、ＣＰＵの出力ポート（Ｏ１〜Ｏ４）から順次Ｌｏｗ信号を出力して入出力ポート（Ｉ１〜Ｉ４）でスイッチが押されていればＬｏｗ、スイッチが押されていなければＨｉを検出することができる。このように、ＥＬとキースイッチが同一配線上に存在するがそれぞれ制御が独立しているので、あるスイッチ入力を検出して、ある特定のＥＬを点灯させるといったような制御を行うことができる。

つまり、図１０において、キースイッチ３００が押されると、キースイッチ３００の接点は閉じる。ここで出力ポート（ＯＵＴ）の一番目の端子Ｏ１からプラスの信号を出すと、出力ポート（ＯＵＴ）の一番目の端子Ｏ１からキースイッチ３００を通して電流が流れ、その立ち上がりを入力ポート（ＩＮ）で所定のスキャンニングタイムで見ていれば、キースイッチ３００が押されたことが検出できる。

一方、図１０において、フォト・トライアック２００と交流インバータ電源６００とＥＬセグメント１００とが直列で接続された回路を抜き出して、ＥＬセグメント１００を点灯させる動作の説明をする。

フォト・トライアックは、交流信号をＯＮ・ＯＦＦするための素子であり、本発明においてはフォト・トライアックを利用したが、特にフォト・トライアックに限定されるものではない。図１１（Ａ）に示すように、本発明では、インバータ電源６００から、例えば１００Ｖ、４００Ｈｚ（１周期２．５ｍｓｅｃ）の交流電源が供給されており、その交流電源のゼロクロスのポイント（Ａ）で、フォト・トライアック２００の入力側のＬＥＤにパルスを出してやれば受光側のトライアックが半周期（１．２５ｍｓｅｃ）の期間はオンし、それに繋がったＥＬセグメント１００は点灯することになる。しかしながら、ＥＬは電流が供給され続けないと点灯を連続させることができない。そこで、インバータ電源６００からの交流の次のゼロクロスのポイント（Ｂ）で、次のパルスを出してやればフォト・トライアック２１０の受光側のトライアックを次の半周期（１．２５ｍｓｅｃ）の期間もオンさせることが可能となる。

このように、図１１（Ａ）図に示す如く、インバータ電源の負荷電圧がゼロクロス電圧以下のポイントでフォト・トライアックの入力側ＬＥＤに対してパルス信号を出力することにより受光側のトライアックをオンさせることができる。この動作を、セグメント単位で、インバータ電源のゼロクロスのポイントで毎回制御を行うことで、各セグメントＥＬの点灯、点滅、消灯を制御することが可能となる。

次に、キースイッチ４００のスキャンニングとフォト・トライアック２００の点滅制御との関係を説明する必要がある。そのためには、それら二つの動作は同一のスキャンニングマトリックス回路により構成されているために、キーボードマトリックス回路のスキャンニングの際に、各キーボードが押されたことを確認するスキャンニングの期間と各セグメント単位の発光素子の点灯制御の期間とを別の期間でシリアルに制御して、セグメント単位の発光素子の点滅制御を行うように構成する必要がある。それを説明しているものが、図１１（Ｂ）図である。本実施例では、インバータ電源６００からの交流電源は１００Ｖ、４００Ｈｚ（１周期２．５ｍｓｅｃ）であるので、その半周期の十分短い時間をＥＬセグメントの点滅制御期間とし、残りの時間を各キーボードのスキャンニング期間とするものである。

つまり、ＥＬの点滅制御はインバータ電源で生成した交流電源のゼロクロス点をＣＰＵの割り込みとして、このタイミングでＣＰＵの出力ポート（Ｏ１〜Ｏ４）からフォト・トライアックの受光部のアノード側に対してＨｉ信号を出力する。また、同様にＣＰＵの入出力ポート（Ｉ１〜Ｉ４）からフォト・トライアックの受光部のカソード側に対してＬｏｗ信号を出力しフォトトラアックをオンする。前述したように、フォト・トライアックのターンオン保持特性を利用して、この割り込みのタイミングの時だけフォト・トライアックの制御をするだけでＥＬの点灯／点滅／消灯を制御することができる。このように、ＥＬの点滅制御にはほとんど時間が掛からないので、この空き時間にキースイッチスキャンを実効することが可能である。キースイッチスキャンは、ＣＰＵの出力ポート（Ｏ１〜Ｏ４）から順次Ｌｏｗ信号を出力して入出力ポート（Ｉ１〜Ｉ４）でスイッチが押されていればＬｏｗ、スイッチが押されていなければＨｉを検出することができる。このように、ＥＬとキースイッチが同一配線上に存在するがそれぞれ制御が独立しているので、あるスイッチ入力を検出して、ある特定のＥＬを点灯させるといったような制御を行うことができる。

このように、ＥＬの点灯を制御するためには、図１１（Ｂ）のように、ＰｏｒｔＡからＨｉ信号を出力しているタイミングでＰｏｒｔＢからＬｏｗ信号を出力することにより、ＥＬの点灯を制御することができる。また、ＰｏｒｔＡからＬｏｗ信号を出力しているタイミングでＰｏｒｔＢを入力ポートに設定することでスイッチがＯＮの時はＬｏｗ、ＯＦＦの時はＨｉをＰｏｒｔＢで検出することができる。

図９及び図１０の回路図では、キーボード上の特定のキーが押されたことをキーボードマトリックス回路の入出力を監視しているマイクロコンピュータにより検知する回路構成の線路と複数のＥＬセグメントの内の特定のＥＬセグメントの点滅制御を行う回路構成の線路とが同一の線路により達成されているので、その回路構成により達成される二つの操作、つまり、各キーボードが押されたことを確認するスキャンニングと各セグメント単位の発光素子の点灯制御とが関連性を持っていなければならない（例えば、キースイッチ３００が押されたらＥＬセグメント１００が点灯する）ようにも理解されがちであるが、これら二つの動作は全く関係なく操作することが可能なものである。

図１２において、ＥＬセグメント１０を点灯させる際の操作を説明する。図１２に示すように、点灯すべきＥＬセグメント１００のマトリックス構成のＰｏｒｔＡからＨｉ信号を出力し、ＰｏｒｔＢからＬｏｗ信号を出力する。これにより、フォト・トライアック２００の入力側ＬＥＤに電流が流れる回路が構成される。このように、ＰｏｒｔＡからＨｉ信号、ＰｏｒｔＢからＬｏｗ信号を出力しない限り、フォト・トライアック２００の入力側ＬＥＤに給電することができないため、単にスイッチ３００のＯＮ／ＯＦＦではＥＬセグメントの点灯を制御することができない回路構成になっている。また、スイッチと直列に大きな値の抵抗Ｒｓｗを配置することでＥＬセグメント１００の点灯制御時にスイッチ３００を押下しても、スイッチ３００側に流れる電流を抑制しフォト・トライアック２００の入力側ＬＥＤに安定して電流を供給できるのでスイッチ３００のＯＮ／ＯＦＦの影響を受けずＥＬセグメント１００の点灯制御を行うことが可能である。

以上の回路構成を備え、二つの操作の制御期間を分けることにより、一つの回路構成により、キーボードが押されたことを確認するスキャンニングと各セグメント単位の発光素子の点灯制御とを別々に制御することが可能となるものである。つまり、押されたキースイッチと同一線路上に配置されたＥＬセグメントを点滅制御することも可能であるし、押されたキースイッチとは同一線路上に配置されていない別のＥＬセグメントを点滅制御することも可能である。勿論、キースイッチＯＮ／ＯＦＦとは全く関係なく、マイコンでのプログラミングにより任意のＥＬセグメントを点滅制御することも可能である。

つまり、複数のキースイッチに対応して、位置的には各々の複数のキースイッチの下に一つずつのＥＬセグメントを配置しておけば、特定のキースイッチが押されたら、その下に配置してあるＥＬセグメントを点灯させて、押したキースイッチが何であるかをユーザに分からしめることも可能であるし、特定のキースイッチが押されたら、次に操作すべきキースイッチの下に配置してあるＥＬセグメントを点滅させて、ユーザによる次の操作のガイダンスに用いてもよいし、キースイッチの操作とは全く関係なく、例えば、時間により或いは操作モードにより、ユーザに注意を喚起すべきキースイッチの下に配置してあるＥＬセグメントを点滅させても良い。このように自由な、制御動作が一つの回路構成により達成できるものである。

このように、キーボードが押されたことを確認するスキャンニングと各セグメント単位の発光素子の点灯制御とを時分割で別々に制御するためには、本発明の最適な実施例としては、二つの制御動作を同一の線路上で達成できる構成のものを説明しているが、次善の策としては、図１３に示すように、その二つの制御動作を夫々達成する回路構成を別々に形成しても良い。

図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＰｏｒｔＡにフォト・トライアック群２００，２１０，２２０、ＰｏｒｔＢにスイッチ群３００，３１０，３２０を別々に接続して、各ＥＬセグメント１００，１１０，１２０の点灯消灯を制御する場合はＰｏｒｔＡから各ＥＬセグメント１００，１１０，１２０に対応するフォト・トライアック２００，２１０，２２０の入力側ＬＥＤに対してＨｉ信号を出力することで点灯させ、Ｌｏｗ信号を出力することで消灯させることができる。また、ＰｏｒｔＢに接続した各スイッチ３００，３１０，３２０はスイッチＯＦＦ時にＨｉを検出、スイッチＯＮ時にＬｏｗを検出することができる。これらのＰｏｒｔＡとＰｏｒｔＢの制御を時分割で行うことで同一配線上にスイッチとフォト・トライアックを接続した回路と同等の機能が得られる。

次に、一つの纏まった表示単位部に対して、対応した位置にキースイッチを組み込んだ一体化セグメントＥＬの層構成全体について説明する。一体化セグメントＥＬの層構成は、図１４においてキースイッチとしてタッチセンサを備えたものを示し、図１５においてキースイッチとしてドームスイッチを備えたものを示している。但し、図１４及び図１５に示す層構成は現実に１枚１枚の層構造で構成されているという意味合いではない。例えば、加飾印刷層４３はベースフィルム４２に印刷を行っているものであり、第２電極層３４−４，３４−２，３４−１は１枚の層で形成されている。

図１４に示すタッチセンサを備えた一体化セグメントＥＬは、その層構成が図６或いは図８の層構成と上下が逆になっており、上面より、
透明なベースフィルム４２、
銘板或いは一つの纏まった表示単位部毎のキー表示部から成る加飾印刷層４３、
ベースフィルム４２の上から指等でタッチしたことを静電容量の変化で検知するタッチセンサスイッチ層６５、
該タッチセンサスイッチ層６５と下のＥＬの第１電極層３１との絶縁のために設けられた絶縁層６６、
各一つの纏まった表示単位部に対して共通して給電を行う回路構成３８を備えた透明な第１電極層３１、
各一つの纏まった表示単位部に対して共通したＥＬ蛍光体層３２、
当該ＥＬ蛍光体層３２に対応して配置された絶縁及び耐圧性向上のための誘電体層３３、
各一つの纏まった表示単位部の点滅制御を行う発光部分に対して独立して給電を行う背面の第２電極層としての枠表示第２電極層３４−４，背景表示第２電極層３４−２，数字表示第２電極層３４−１、
各第２電極層３４−４，３４−２，３４−１を電気的に絶縁させるための絶縁層３５、
各第２電極層３４−４，３４−２，３４−１に対して独立して給電するための給電配線層３６、
各一つの纏まった表示単位部の各ＥＬセグメント単位にこれより上の回路構成とこれより下の回路構成間での絶縁を達成するための絶縁層５１、
所定のキーに対応した回路構成が印刷されたプリント基板（ＰＣＢ）５４から成っている。

この絶縁層３５には、所定数の開口部３７，３７，３７が形成されており絶縁層３５を介して、各給電配線３６が各第２電極３４−４，３４−２，３４−１に対して給電されている。

この一体化セグメントＥＬには、背面の第２電極層３４−４，３４−２，３４−１の回路構成中に、ＥＬ駆動用回路を構成するＥＬ駆動用ＩＣ６１と、スイッチ制御用ＩＣ６２とが設けられている。スイッチ制御用ＩＣ６２内には所定数のフォト・トライアックが組み込まれている。この一体化セグメントＥＬからは、発光制御用ＣＰＵ（図示なし）との接続を取るために、ゴムコネクタ（ＡＣＦ）６３とタッチパネルスイッチ用のゴムコネクタ（ＡＣＦ）６４がプリント基板５４上に設けられている。

図１４の一体化セグメントＥＬの製造工程においては、所定のキーに対応した各層の形状パターンを、ベースフィルム４２の上に順次印刷形成又は貼り合せ形成した一体化セグメントＥＬシートを、回路構成が印刷されたプリント基板５４の上に、貼り合わせれば良い。これにより、一体化セグメントＥＬは、タッチパネルスイッチと完全に一体化して基板上に構成することが可能であり、十分にキー打鍵耐久性も有しており、キー部を独立して直接照光でき、プリント基板５４の厚みを抜かせば、０．５ｍｍ程度の厚みで各種電気機器の照光スイッチボタンを実現できるものである。また、詳細に説明することはしないが、基板を別に配置することにより、タッチパネルスイッチを組み込んだ完全一体型セグメントＥＬシートの提供が可能なものである。

図１５に示すドームスイッチを備えた一体化セグメントＥＬは、その層構成が図６或いは図８の層構成と上下が逆になっており、上面より、
ベースフィルム４２、
銘板或いは一つの纏まった表示単位部毎のキー表示部から成る加飾印刷層４３、
各一つの纏まった表示単位部に対して共通して給電を行う回路構成３８を備えた透明な第１電極層３１、
各一つの纏まった表示単位部に対して共通したＥＬ蛍光体層３２、
当該ＥＬ蛍光体層３２に対応して配置された絶縁及び耐圧性向上のための誘電体層３３、
各一つの纏まった表示単位部の点滅制御を行う発光部分に対して独立して給電を行う背面の第２電極層としての枠表示第２電極層３４−４，背景表示第２電極層３４−２，数字表示第２電極層３４−１、
各第２電極層３４−４，３４−２，３４−１を電気的に絶縁させるための絶縁層３５、
各第２電極層３４−４，３４−２，３４−１に対して独立して給電するための給電配線層３６、
各一つの纏まった表示単位部の各ＥＬセグメント単位にこれより上の回路構成とこれより下の回路構成間での絶縁を達成するための絶縁層５１、
基板貼り付け用の接着層（粘着層）５２、
各一つの纏まった表示単位部に対して所定配置に置かれたドーム型をした金属ドーム（メタルドーム）５３、
所定のキーに対応した回路構成が印刷されたプリント基板（ＰＣＢ）５４から成っている。

この絶縁層３５には、所定数の開口部３７，３７，３７が形成されており絶縁層３５を介して、各給電配線３６が各第２電極３４−４，３４−２，３４−１に対して給電されている。

この一体化セグメントＥＬには、背面の第２電極層３４−４，３４−２，３４−１の回路構成中に、ＥＬ駆動用回路を構成するＥＬ駆動用ＩＣ６１と、スイッチ制御用ＩＣ６２とが設けられている。スイッチ制御用ＩＣ６２内には所定数のフォト・トライアックが組み込まれている。この一体化セグメントＥＬからは、発光制御用ＣＰＵ（図示なし）との接続を取るために、ゴムコネクタ（ＡＣＦ）６３がプリント基板５４上に設けられている。

図１５の一体化セグメントＥＬの製造工程においては、所定のキーに対応した各層の形状パターンを、ベースフィルム４２の上に順次印刷形成又は貼り合せ形成した一体化セグメントＥＬシートのキー対応の位置にドーム型をした金属ドーム５３を配置し、最後に、回路構成が印刷されたプリント基板５４に一体化セグメントＥＬシートを貼り合せれば良い。このように、セグメントＥＬは銘板に加飾印刷と同様に直接印刷形成するか貼り合わせて形成することができる。

これにより、形成した一体化セグメントＥＬは、基板上のドームスィッチに接着して一体化され、十分のキー打鍵耐久性を有しており、キー部を独立して直接照光でき、プリント基板５４の厚みを抜かせば、０．３ｍｍ程度の厚みで各種電気機器の照光スイッチボタンを実現できるものである。

図１４及び図１５においては、各層がシート状に構成される如くに図示されているが、これは層構成を正確に理解するためにシート状に描いているのみであり、各々の層が必ずしも１枚のシート状で形成されるものではなく、殆どが印刷技術により形成されるものであり、従って、例えば第２電極層３４−４，３４−２，３４−１のように結果的に同一層内に形成されるものもある。第２電極層３４−４，３４−２，３４−１は、印刷により一度に形成することも可能である。

以上では、一つの纏まった表示単位部として数字キーを代表としてキーボード構成を例にとって説明したが、本発明はそれ以外の表示単位部の表示装置としても適用が可能なものであるので、以下では、他の適用例について説明する。

図１６は、一つの纏まった表示単位部１０として音量や明るさ、ボリュームなどの増減を表示する例を示している。また、その表示形態の例として図１６（Ａ）は、一つの纏まった表示単位部が全体として三角形状表示で、図１６（Ｂ）は、それが横長のバー状表示となっている。

この一つの纏まった表示単位部１０は、アップ・ダウンのキースイッチ７１，７２を備え、所定の間隔を置いて複数本並列させたバーをＥＬ発光セグメント７３，７４，７５・・・として構成し、アップ・ダウンのキースイッチ７１，７２の操作時間或いは操作回数に応じてＥＬ発光セグメント７３，７４，７５・・・の点滅を制御する。すなわち、アップ用のキースイッチ７２を押し続けること或いは押した回数によって、ＥＬ発光セグメント７３から順次、ＥＬ発光セグメント７４，７５・・（図示右方向）と連続的に点灯させ、ダウン用のキースイッチ７１を押し続けること或いは押した回数によってＥＬ発光セグメント７９，７８，７７・・（図示左方向）と連続的に消灯するように制御する。これにより、音量や明るさ、ボリュームなどの増減が視覚的に分かりやすい一つの纏まった表示単位部１０を構成することができる。図中ａはＥＬ発光セグメント７３，７４，７５・・・間に形成される隙間であり、第２電極の絶縁の問題或いは蛍光層での光の発散の問題等から、０．２ｍｍ以上、望ましくは０．５ｍｍ以上、特に望ましくは０．７ｍｍ程度が好ましい。これは他の実施例の場合も同様である。

図１７は、デジタル携帯音楽プレーヤー等の表示部を示しており、一つの纏まった表示単位部１０は、ＯＮ、再生、一時停止、早送り、早戻しといった各種のキースイッチ８０，８１，８２，８３，８４と、複数に分割されたＥＬ発光セグメント９１，９２，９３・・・を連続させて円環状に配置して、これを前記ＯＮ、再生、一時停止、早送り、早戻しといった各種のキースイッチ８０，８１，８２，８３，８４の操作に対応させて表示形態を変更させるものである。例えば、前記ＯＮスイッチ８０を押した場合には、円環状のＥＬ発光セグメント９１，９２，９３・・・・の全てが所定の周期で点滅し、前記再生スイッチ８１を押した場合には、円環状のＥＬ発光セグメントの内の１個或いは２個のＥＬ発光セグメントの点灯が順次右方向にゆっくりと回転し、一次停止スイッチ８２を押した場合には、そのときに点灯している１個或いは２個のＥＬ発光セグメントがゆっくりとした周期で点滅し、早送りスイッチ８３を押した場合には、円環状のＥＬ発光セグメントの内の３個或いは６個のＥＬ発光セグメントの点灯が順次右方向に速く回転し、早戻しスイッチ８４を押した場合には、円環状のＥＬ発光セグメントの内の３個或いは６個のＥＬ発光セグメントの点灯が順次左方向に速く回転し、再度ＯＮスイッチ８０を押した場合には、円環状のＥＬ発光セグメント９１，９２，９３・・・・の全てが消灯する。これにより、直感的に見易い表示部１０を構成することができる。

図１６及び図１７のように一つの纏まった表示単位部１０が、キースイッチ部と動作状態表示部から構成される場合には、タッチスイッチ或いはドームスイッチはキースイッチ部のみに対応して設ければ良い。動作状態表示部はそれに対応したスイッチの配置の必要はない。勿論、別にキースイッチを設けることなく、動作状態表示部を構成する複数の表示部の下にタッチパネルスイッチを設けておき、指等でなぞることによって増減を表示するように構成することも可能である。また、機器の状態や化動作状況、或いは外界の環境変を検知してその結果により表示形態を変更させることも可能である。

以上、本実施例の実施例について詳述したが、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々実施が可能である。例えば、前記実施例における表示部の形態は適宜変更可能であり、また、ＥＬセグメントを制御する回路構成なども前記実施例に限定されるものではなく、適宜選定すればよい。

本発明を携帯電話機キー配列のテンキー部分に適用した場合の表示部の表示単位部配列の概念図である。 図１に示した表示単位部の第２の電極層に対して給電するための給電配線の配線パターン図である。 （Ａ）（Ｂ） 数字「７」及び「４」を一つの纏まった表示単位部とした詳細図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ） 数字「７」を一つの纏まった表示単位部した際の複数の表示形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ） 一つの纏まった表示単位部として数字を７セグメントにより表示する場合の表示形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ） 一つの纏まった表示単位部「７」の詳細構成図であり、図６（Ａ）は第２の電極層と給電配線の配置図であり、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の２つの実施例でのＡ−Ａ断面図である。 数字キーが閉じた領域を含む場合の第２電極層と給電配線の配置構成図である。 （Ａ）（Ｂ） ＥＬ蛍光体層の発光部分のみがセグメント単位で発光するメカニズムの説明図である。 ＥＬ駆動回路の概要を示す回路図である。 ＥＬ駆動回路の動作説明のために一つのセグメントＥＬのみを抜き出して描いた回路図である。 （Ａ）（Ｂ） ＥＬ点灯制御とスイッチ検出制御の説明図である。 ＥＬ点灯制御の詳細説明図である。 （Ａ）（Ｂ） 別実施例を示す回路図である。 本発明の表示装置にタッチパネルスイッチを組み込んだ一体型の表示装置の層構成を示す分解斜視図である。 本発明の表示装置にドームスイッチを組み込んだ一体型の表示装置の層構成を示す分解斜視図である。 一つの纏まった表示単位部として音量や明るさ、ボリュームなどの増減を表示する表示装置の表示形態を示す図である。 デジタル携帯音楽プレーヤー等の表示部の表示形態を示す図である。

符号の説明

１０・・・１つの纏まった表示単位部
１１，１２，１３・・・ＥＬ発光部分
１５，１６，１７・・・ＥＬ非発光部分
３１・・・透明電極シート、３２・・・ＥＬ蛍光体層、３３・・・誘電体層
３４−１，３４−２，３４−４・・・第２電極層
３６−１，３６−２，３６−４・・・給電配線
３５・・・絶縁体層、３６・・・給電配線、３７・・・開口部
４２・・・ベースフィルム、４３・・・加飾印刷層、
６５・・・タッチセンサスイッチ層、６６・・・絶縁層
６１・・・ＥＬ駆動用ＩＣ、６２・・・スイッチ制御用ＩＣ
６３，６４・・・ゴムコネクタ、５４・・・プリント基板
１００，１１０，１２０，１３０・・・ＥＬの発光素子群（ＥＬセグメント）
２００，２１０，２２０，２３０・・・交流電源制御素子群（フォト・トライアック）
３００，３１０，３２０，３３０・・・スイッチ素子群（キースイッチ）
４００・・・ＣＰＵインターフェース、６００・・・交流のインバータ電源

Claims (8)

1. 一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした表示装置であって、共通の第一の電極層の上に共通の無機ＥＬ発光層を形成し、その上に誘電層を介して各々が電気的に絶縁された複数のセグメント単位から成る第二の電極層を形成し、当該第二の電極層は前記表示単位部の複数の発光部分に対応した略同一形状で形成されており、該第二の電極層の上には絶縁層を形成し、該絶縁層の上には前記無機ＥＬ発光層の点滅を制御するために前記第二の電極層の各々に給電するための配線が形成されており、当該給電配線は前記絶縁層の一部に形成された開口部を介して前記第二の電極層に接続されており、これにより、前記無機ＥＬ発光素子を制御する制御手段からの信号に基づいて動作する発光素子点灯回路により前記第二の電極層の各々に対して各セグメント単位で点滅を制御し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する複数のセグメント単位の前記第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントとを選択的に点滅制御することによって、前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする無機ＥＬを用いた表示装置。
2. 前記一つの纏まった表示単位部は文字・数字キー表示部であり、当該文字・数字キー表示部を複数設けてキー表示部を構成した表示装置であって、前記第二の電極層を文字・数字表示電極層、背景表示電極層、及び枠表示電極層の３つのセグメントから成るセグメントによって構成し、これにより、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記３つのセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記３つのセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
3. 前記一つの纏まった表示単位部はボリューム等の機器の動作状態表示部である表示装置であって、前記第二の電極層を第１状態表示電極層、第２状態表示電極層、第３状態表示電極層、・・・第ｎ状態表示電極層の複数のセグメントによって構成し、これにより、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記複数のセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記複数のセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
4. 一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の操作パネルであって、当該機器が操作されたことを検知するスイッチ回路を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の内の１の請求項に記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
5. 前記スイッチ回路内のスイッチがドームスイッチであることを特徴とする請求項４記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
6. 前記スイッチ回路内のスイッチがタッチパネルスイッチであることを特徴とする請求項４記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
7. 一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の操作パネルであって、当該機器が操作されたことを検知するスイッチ回路を配置し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記３つのセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記３つのセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換える際に、前記スイッチ回路内のスイッチ操作の回数に応じて前記表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことを特徴とする請求項２記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
8. 一つの纏まった表示単位部を二つ以上の複数の発光部分と一つ以上の非発光部分とから構成し、当該表示単位部による表示形態を複数種類の内から選択的に切り換え得るようにした前記表示装置が機器の動作状態の表示装置であって、当該機器の動作状態を検知する手段を配置し、前記一つの纏まった表示単位部を構成する前記複数のセグメントから成る第二の電極層に対して、点灯制御させるセグメントと点灯制御させないセグメントを選択的に点滅制御することによって、前記複数のセグメントの内の少なくとも一つのセグメントを点灯させて前記表示単位部の表示形態を切り換える際に、前記検知手段によって検知された機器の動作状態に応じて前記表示単位部の表示形態を複数種類切り換えるように構成したことを特徴とする請求項３記載の無機ＥＬを用いた表示装置。
   

Images