JP3577821B2

JP3577821B2 - Ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP3577821B2
Application number: JP02556496A
Authority: JP
Inventors: 有服部; 正一恩田; 友弘米川; 信衛伊藤; 服部　　正
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: DE19704135B4; US5912649A; DE19704135A1; JPH09218652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いて表示を行うＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来から用いられているＥＬ表示装置においては、一対の電極間に発光層と絶縁層が形成され、発光層に電圧を印加して表示を行うようにしている。この場合、表示としてはパターン表示あるいはマトリクス表示があるが、いずれも平面的であり、表示の斬新さに欠ける。
【０００３】
本発明は上記問題に鑑みたもので、ＥＬ表示において遠近感を持たせた斬新な表示とすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１乃至１１に記載の発明においては、光取り出し側となる前面側に第１のＥＬ素子（１０）を、背面側に第２のＥＬ素子（２０）を配置し、さらに第２のＥＬ素子の背面側に第２のＥＬ素子からの光を反射する反射手段（５）を設け、第１のＥＬ素子からの直接光により第１の表示領域（Ａ）に実像表示を行い、第２のＥＬ素子から前面側に進む直接光を阻止し、第２のＥＬ素子から背面に向かう光を反射手段にて反射して第２の表示領域（Ｂ）に虚像表示を行うようにしたことを特徴としている。
【０００５】
従って、第１のＥＬ素子による実像表示と、第２のＥＬ素子から反射手段を介した虚像表示を行い、その光路長の違いにより遠近感を持たせたＥＬ表示とすることができる。
この場合、第２のＥＬ素子から前面側に進む直接光の阻止は、請求項２又は７に記載の発明のように、第１のＥＬ素子の背面側の反射電極（１５ａ）、あるいは請求項３又は８に記載の発明のように、第１のＥＬ素子と第２のＥＬ素子との間に設けた反射部（７、８）を用いて行うことができる。
【０００６】
また、請求項４に記載の発明のように、第１のＥＬ素子からの光と第２のＥＬ素子からの光により、第３の表示領域（Ｃ）に混色実像表示を行うようにすることもできる。
さらに、請求項５に記載の発明のように、虚像表示を行うための反射光を、第１のＥＬ素子を介さずに透明絶縁性基板（１）を透過させるようにすれば、虚像表示を行う場合の透過率の低下を防ぐことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係るＥＬ表示装置の断面概念図を示す。
光取り出し側となる前面側には、前面ガラス基板（透明絶縁性基板）１上に第１のＥＬ素子１０が形成されている。この第１のＥＬ素子１０は、前面ガラス基板１上に形成された下部透明電極１１と、第１の絶縁層１２と、発光層１３と、第２の絶縁層１４と、上部電極１５とから構成されている。
【０００８】
この上部電極１５は、アルミニウムで形成された反射電極１５ａ（図中のハッチングで示す）と透明電極１５ｂとからなっており、透明電極１５ｂが形成されている領域においては、背面側からの光を透過し、反射電極１５ａが形成されている領域においては、背面の第２のＥＬ素子２０からの光を反射する。また、下部透明電極１１と上部電極１５は、互いに直交するようにマトリクス配置されている。
【０００９】
発光層１３としては、例えばＺｎＳを発光母材とし発光中心としてＴｂが添加されたものを用いることができ、この場合、第１のＥＬ素子１０は電圧印加により緑色発光する。
また、背面側には、背面ガラス基板２上に第２のＥＬ素子２０が形成されている。この第２のＥＬ素子２０は、背面ガラス基板２上に形成された下部透明電極２１と、第１の絶縁層２２と、発光層２３と、第２の絶縁層２４と、上部透明電極２５とから構成されており、両面から光を取り出せる構造となっている。この第２のＥＬ素子２０における下部透明電極２１と上部透明電極２５においても互いに直交するようにマトリクス配置されている。
【００１０】
発光層２３としては、例えばＺｎＳを発光母材とし発光中心としてＭｎが添加されたものを用いることができ、この場合、第２のＥＬ素子２０は電圧印加によりオレンジ色発光する。
そして、前面ガラス基板１と背面ガラス基板２を貼り合わせ、その中にシリコンオイル等の透光性絶縁材３を封止材４を用いて封止することにより、ＥＬパネル１００が構成される。
【００１１】
また、第２のＥＬ素子２０の背面側には、反射鏡５が設けられており、第２のＥＬ素子２０からの光を反射する。
なお、第１、第２のＥＬ素子１０、２０においては、絶縁層１２、１４、発光層１３は透明であることは言うまでもない。このことは、後述の実施形態も同じである。
【００１２】
上記構成によれば、第１のＥＬ素子１０からの直接光により、第１の表示領域に、緑色の実像が表示される。
また、第２のＥＬ素子２０から反射電極１５ａにて反射された反射光および第２のＥＬ素２０からの直接光は、反射鏡５で反射され、その反射光により、第２の表示領域に、オレンジ色の虚像が表示される。
【００１３】
さらに、第１、第２のＥＬ素子１０、２０からの直接光により、第３の表示領域に、オレンジ色と緑色の混色実像が表示される。
上記した３種類の表示において、オレンジ色の虚像表示は、緑色の実像表示および混色実像表示に比べ、光路長が長くなった分だけ遠方に表示されることになり、全体として遠近感を持たせた表示とすることができる。
【００１４】
なお、第２のＥＬ素子２０からの直接光のみを用いれば、オレンジ色の実像を表示させることができる。
図２に、図１に示すＥＬ表示装置を車両用のメータに適用しインストルメントパネル内に収納した場合の概略側断面構成を示す。
フード３２の下部に配置されるメータケース３０内に、図１に示すＥＬパネル１００と反射鏡５が収納されており、ＥＬパネル１００の前面にはフロントアクリル３１が配置されている。なお、図３のように、２つの反射鏡５ａ、５ｂを設ければ、虚像表示する場合の光路長をより長くすることができ、一層遠近感を持たせた表示とすることができる。
【００１５】
図４に、車両用のメータに適用した場合の表示例を示す。第１の表示領域Ａにおいて、第１のＥＬ素子１０により車速が緑色にて実像表示される。また、第２の表示領域Ｂにおいて、第１のＥＬ素子１０による緑色実像表示の目盛りに重ねて、第２のＥＬ素子２０によりエンジン回転数がオレンジ色にて虚像表示される。さらに、第３の表示領域Ｃにおいて、第１、第２のＥＬ素子１０、２０によりアラーム項目等が緑色とオレンジ色の混色にて実像表示される。なお、他の領域の水温、燃料残量等は、緑色、オレンジ色、あるいはそれらの混色にて実像表示される。
【００１６】
図５に、図４に示す表示を行うための、第１のＥＬ素子１０の下部電極１１と上部電極１５のパターンを示す。また、図６に、図５中の丸で囲った部分の拡大図を示す。
下部電極１１と上部電極１５は、図に示すようにマトリクス配置されており、上記した第１の表示領域Ａにおいて、図に示すように反射電極１５ａが形成されている。反射電極１５ａは、背面に設置される第２のＥＬ素子２０の上部透明電極２５と対向して位置しているため、第２のＥＬ素子２０からの光の透過を阻止する。従って、第１の表示領域Ａにおいては、第１のＥＬ素子１０からの直接光による緑色実像のみが表示される。
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第１のＥＬ素子１０の上部電極１５の一部に反射電極１５ａを形成して、背面側の第２のＥＬ素子２０の発光を前面に出さずに背面のみに取り出すようにしたが、本実施形態では、第１のＥＬ素子１０と第２のＥＬ素子２０の間に、第２のＥＬ素子２０からの光を反射する反射膜を設けるようにしている。
【００１７】
図７にその一例を示す。第１のＥＬ素子１０の上部電極１５を全てＩＴＯなどの透明電極１５ｂで形成し、その後、絶縁のためにスパッタ法で窒化珪素（ＳｉＮ）膜６を３００ｎｍ形成し、その上にアルミニウム膜（反射膜）７をスパッタ法で１００ｎｍ形成する。この例においても、上記第１実施形態と同様、第１、第２、第３の表示領域に、緑色実像、オレンジ色虚像、混色実像を表示することができる。
【００１８】
また、図８に示すように、第１、第２のＥＬ素子１０、２０を貼り合わせる段階で、アルミニウムなどの金属の薄片８を挿入してもよい。この場合、金属の薄片８がシリコンオイル３中に浮遊する形になるため、その代わりに、シリコンオイル封入領域と同一面積の透明薄片を用いて位置固定し、そのうちの一部が金属の反射材料からなる薄片（上記金属の薄片８に相当）となるようにしてもよい。（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、反射鏡５からの反射光を第１のＥＬ素子１０を透過させて前面にオレンジ色虚像を表示するものを示したが、その反射光は第１のＥＬ素子１０を透過するため透過率が低下する。
【００１９】
本実施形態では、図９に示すように前面ガラス基板１を下側に延長形成し、反射鏡５からの反射光を、直接、前面ガラス基板１を透過させるようにしている。このような構成とすることにより、虚像表示する場合に、反射鏡５からの反射光が第１のＥＬ素子１０を透過しないため、その透過率の低下を防止することができる。
【００２０】
なお、図９では、図１に示す実施形態に適用するものを示したが、図７又は図８に示す実施形態に対しても同様に適用することができる。
（第４実施形態）
上記した種々の実施形態においては、緑色とオレンジ色の発光を用いて表示を行うものを示したが、さらに多色の発光を用いて行うようにしてもよい。
【００２１】
図１０にその一例を示す。第１のＥＬ素子１０において、緑色発光する発光層１３ａとオレンジ色発光する発光層１３ｂが平面配置されている。また、第２のＥＬ素子２０には、青色発光する発光層２３ａが用いられている。
このような構成とすることにより、緑色とオレンジ色の実像表示、青色の虚像表示、青色の実像表示もしくは青色と緑色、青色とオレンジ色の混色実像表示を行うことができ、発光色を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＥＬ表示装置の断面概念図である。
【図２】図１に示すＥＬ表示装置を車両用のメータに適用した場合の概略側断面構成図である。
【図３】図２に示すもの変形例を示す概略側断面構成図である。
【図４】車両用のメータに適用した場合の表示例を示す図である。
【図５】第１のＥＬ素子１０の下部電極１１と上部電極１５のパターンを示す図である。
【図６】図５中の丸で囲った部分の拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るＥＬ表示装置の断面概念図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るＥＬ表示装置の他の断面概念図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るＥＬ表示装置の断面概念図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るＥＬ表示装置の断面概念図である。
【符号の説明】
１…前面ガラス基板、２…背面ガラス基板、３…シリコンオイル、
４…封止材、５…反射鏡、７、８…反射膜、１０…第１のＥＬ素子、
１１…下部透明電極、１２…第１の絶縁層、１３…発光層、
１４…第２の絶縁層、１５…上部電極、１５ａ…反射電極、
２０…第２のＥＬ素子、２１…下部透明電極、２２…第１の絶縁層、
２３…発光層、２４…第２の絶縁層、２５…上部透明電極、
１００…ＥＬパネル。

Claims

光取り出し側となる前面側に第１のＥＬ素子（１０）が配置され、背面側に第２のＥＬ素子（２０）が配置されたＥＬ表示装置であって、
前記第２のＥＬ素子の背面側に、前記第２のＥＬ素子からの光を反射する反射手段（５）が設けられ、
前記第１のＥＬ素子からの直接光により第１の表示領域（Ａ）に実像表示を行い、前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む直接光を阻止し、前記第２のＥＬ素子から背面に向かう光を前記反射手段にて反射して第２の表示領域（Ｂ）に虚像表示を行うようにしたことを特徴とするＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子の背面側に反射電極（１５ａ）が設けられ、この反射電極により前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む光を反射して前記直接光を阻止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子と前記第２のＥＬ素子との間に、前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む光を反射する反射部（７、８）が設けられ、この反射膜による反射にて前記直接光を阻止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子からの光と前記第２のＥＬ素子からの光により、第３の表示領域（Ｃ）に混色実像表示を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子は前面側に設けられた透明絶縁性基板（１）上に部分的に形成されており、前記虚像表示を行うための前記反射手段からの反射光を、前記第１のＥＬ素子を介さずに前記透明絶縁性基板を透過させて、前記虚像表示を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のＥＬ表示装置。
光取り出し側となる前面側の透明絶縁性基板（１）に第１のＥＬ素子（１０）が形成され、背面側の透明絶縁性基板（２）に第２のＥＬ素子（２０）が形成されたＥＬ表示装置であって、
前記第１のＥＬ素子は、一対の電極（１１、１５）間に、発光層（１３）および絶縁層（１２、１４）が形成され、少なくとも前記一対の電極のうち前面側の電極（１１）が透明電極であって、この第１のＥＬ素子からの直接光により第１の表示領域（Ａ）に実像表示を行うものであり、
前記第２のＥＬ素子は、一対の透明電極（２１、２５）間に、発光層（２３）および絶縁層（２２、２４）が形成されたものであり、この第２のＥＬ素子の背面側には、前記第２のＥＬ素子からの光を反射する反射手段（５）が設けられ、前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む直接光を阻止し、前記第２のＥＬ素子から背面に向かう光を前記反射手段にて反射して第２の表示領域（Ｂ）に虚像表示を行うようにしたことを特徴とするＥＬ表示装置。
前記第２のＥＬ素子の前面側の電極（２５）に対向して前記第１のＥＬ素子の背面側に反射電極（１５ａ）が設けられ、この反射電極により前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む光を反射して前記直接光を阻止するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子の背面側の電極（１５）と前記第２のＥＬ素子の前面側の電極（２５）との間に、前記第２のＥＬ素子から前記前面側に進む光を反射する反射部（７、８）が設けられ、この反射膜による反射にて前記直接光を阻止するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子の背面側の電極は、透明電極（１５ｂ）を有しており、この透明電極が形成された領域を介して前記虚像表示を行うための前記反射手段からの反射光を通過させることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子の背面側の電極は、透明電極（１５ｂ）を有しており、この透明電極が形成された領域を介して前記第２のＥＬ素子からの直接光を通過させ、第３の表示領域（Ｃ）に実像表示を行うことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１つに記載のＥＬ表示装置。
前記第１のＥＬ素子の一対の電極（１１、１５）および前記第２のＥＬ素子の一対の電極（２１、２５）は、それぞれマトリクス表示を行うように形成されていることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１つに記載のＥＬ表示装置。