JP4251292B2

JP4251292B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4251292B2
Application number: JP2005023682A
Authority: JP
Inventors: 一夫福島; 来栄張; 秀樹五十嵐; 直路正司
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: WO2006080163A1; EP1857994A1; US20080158852A1; US7825579B2; CN101111879A; CN101111879B; EP1857994A4; EP1857994B1; JP2006208977A

Description

本発明は、電界発光表示素子などの自発光型表示素子を備えた表示装置に関するものである。

電界発光表示素子を備えた表示装置としては、例えば下記特許文献１および特許文献２がある。この特許文献１に記載の表示装置は、特許文献１の例えば図１に示されている様に、電界発光表示素子２０を構成する背面電極２９をガラス基板２５のほぼ全面に設けることによって、太陽光などの外光が射した場合でも電界発光表示素子２０の略全範囲がほぼ一様な色調に見え、見栄えが悪くなる虞がないというものである。

また、特許文献２に記載の表示素子は、特許文献２の例えば図２に示されている様に、有機ＥＬ素子４０（電界発光表示素子）の基板６面に直線偏光板１１および複屈折板２３からなる円偏光手段４９を貼り合わせることによって、外部から入射して有機ＥＬ素子４０内部で反射した反射光が入射側に出射するのを抑えて、有機ＥＬ素子４０の表示画像とのコントラスト比を向上させるというものである。
特開２００２−１３２１８７号公報特開平９−１２７８８５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の表示装置は、電界発光表示素子２０のみは略全範囲がほぼ一様な色調に見えるものの、その図１に示されている様に、電界発光表示素子２０の前方側に窓部２１を有する表示板１２が配置されているため、窓部２１の端面（切口）が見えると共に、表示板１２の表面側に設けられている遮光層１２ｂと電界発光表示素子２０との色調が異なり、違和感がある。図８も同様な現象が見られる。

また、図７に示されている文字板３９は穴（窓部）を設けない代わりに、その箇所を透過部４０としたものである。従って、穴を設けることによって生じる端面（切口）は見えなくなるが、透過部４０を透して視認される電界発光表示素子２０と、その周辺の遮光層３９ｂ（黒色）との色調や艶状態が異なる。また、図１も同様であるが、電界発光表示素子２０との区切り（境）が明確で、如何にも電界発光表示素子２０は別物（別表示）であるという印象を与えてしまう。

また、特許文献２に於いては、有機ＥＬ素子４０単体状態での視認性は大幅に改善するが、この様な表示素子を例えば特許文献１の図７に示されている表示装置に用いた場合、特に透過部４０で反射する外光もあり、円偏光手段４９としての効果が薄れてしまう。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、発光表示素子を備えた表示装置において、外光による反射を抑えつつ、発光表示素子とその周辺とが一体感を有する表示装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、透光性基板と、透明電極と、発光層と、背面電極とを有する電界発光表示素子と、この電界発光表示素子の前面側に設けられた表示板と、この表示板の前面側に設けられた円偏光板とを備え、前記表示板は、光透過性の基板と、前記電界発光表示素子に対応した領域を除いた前記光透過性の基板に透過性の表示部および不透過性の地部を設けた第１の表示領域と、前記電界発光表示素子に対応した前記光透過性の基板に前記表示部および前記地部を設けないことによって形成される第２の表示領域と、前記円偏光板と前記地部との間に、前記背面電極の色調と同色もしくは近似色の反射層とを有するものである。

また、前記光透過性の基板がほぼ等方性の屈折率を持つアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂からなるものである。

発光表示素子を備えた表示装置において、外光による反射を抑えつつ、発光表示素子とその周辺とが一体感を有する表示装置を得ることができる。

本発明を各実施形態に基づいて説明する。図１〜図３に本発明の第１実施形態を示す。図１は電界発光表示素子１を備えた表示装置の正面図であり、図２はその断面図（図１に於けるＡ−Ａ断面）である。図３は電界発光表示素子１の詳細を示す断面図である。

本実施形態に於ける表示装置は、電界発光表示素子１と、電界発光表示素子１の前面側に設けられた透光性部材２と、透光性部材２の前面側に設けられた円偏光板３と、透光性部材２が保持される合成樹脂製のケース部材４と、電界発光表示素子１と電気的に接続され電界発光表示素子１を駆動する駆動回路などが搭載された硬質の回路基板５と、回路基板５の裏面側を覆うカバー６と、円偏光板３の周縁前方側に配置され円偏光板３（透光性部材２）の可視領域を定める開口部７を有する例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材８と、円偏光板３の前方側を被う無色透明な合成樹脂からなる透視板９を備えている。なお、電界発光表示素子１はケース部材４に設けられたホルダー１０に保持されている。

電界発光表示素子１は、例えば日字形の表示セグメントを有しており、有機層を発光させることにより表示セグメントが表示部として表示されるものである。表示装置が例えば車両に備えられた場合は、車両の走行距離や外気温などが表示される。図３に電界発光表示素子１の断面を示す。電界発光表示素子１は、透光性基板であるガラス基板１１の後面に、ＩＴＯからなる透明電極１２と、絶縁層１３と、有機層１４と、アルミニウム等からなる背面電極１５とを順次積層したものであり、背面電極１５の後方には封止ガラス１６が配設されている。封止ガラス１６は接着剤１７によってガラス基板１１に固着されている。そして、透明電極１２と背面電極１５に電圧を印加することにより有機層１４が発光する様になっている。

なお、有機層１４は少なくとも発光層があれば良いが、正孔注入層，正孔輸送層，電子輸送層があっても良い。また、背面電極１５は少なくとも表示セグメントに対応する箇所に形成されていれば良いが、ガラス基板１１，透明電極１２，絶縁層１３及び有機層１４が略透明であるのに対し、背面電極１５はアルミニウム等の金属からなるものであり、ほぼ鏡面となって見えるため、背面電極１５をガラス基板１１の一部ではなく、略全範囲に形成し電界発光表示素子１の全面が略一様に見えるようにしてある。

透光性部材２は、ほぼ等方性の屈折率を持つ材料からなる例えば無色透明なアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などからなる。透光性部材２の裏面側には、前述した背面電極１５の色調と同色もしくは近似色である銀色あるいは灰色など（背面電極１５がアルミニウムからなる場合）の反射層１８と、黒色の遮光層１９が設けてある。この反射層１８および遮光層１９は、電界発光表示素子１の表示領域Ｓを定めるものであり、表示領域Ｓとなる領域以外の透光性部材２箇所に設けられている。すなわち、表示領域Ｓのみが透視可能（円偏光板３が設けられていない状態で）となっていると共に、表示領域Ｓは電界発光表示素子１に形成した背面電極１５の範囲よりも狭くなっている。図１に於いて、矩形の破線内が表示領域Ｓである。

なお、透光性部材２を無色透明材としたが、光透過性であれば着色されていても良い。また、遮光層１９および反射層１８は円偏光板３の裏面側もしくは透光性部材２の表面側に設けても良く、その場合、遮光層１９を反射層１８よりも電界発光表示素子１側に設けるものとする。反射層１８を円偏光板３の裏面側に設け、遮光層１９を透光性部材２に設けても良い。

円偏光板３は、前述した特許文献２に記載されている通り、直線偏光板と複屈折板を積層したものであり、複屈折板側から入射した光は直線偏光板を通過するが、直線偏光板側から入射して複屈折板を通過し、複屈折板側で反射した光が入射側に戻ってくるのが抑えられる（反射光が抑えられる）というものである。この円偏光板３は透光性部材２の前面側に複屈折板が電界発光表示素子１側となる様に貼り合わせてある。

この様に構成された表示装置に於いて、非表示時は透光性部材２の表面側に円偏光板３が設けてあるため、前述した様に円偏光板３内に外光が入射して透光性部材２および電界発光表示素子１内で反射しても、その反射光が抑えられることによって、電界発光表示素子１の表示領域Ｓのみならず、見返し部材８の開口部７内全面（表示装置の可視領域）が一様に黒っぽく視認される。電界発光表示素子１に電圧が印加されると有機層１４が発光して、一様に黒っぽい面に表示部（図示せず）が透過表示される。また、透光性部材２が複屈折性の高い材料であると、反射光が円偏光板３を抜けやすくなって円偏光板３としての効果が薄れがちになるが、ほぼ等方性の屈折率を持つ材料からなるため、反射光が円偏光板３で抑えられる。

なお、表示装置の可視領域に強い外光が射した場合や斜め方向から見た際、透光性部材２や電界発光表示素子１がかすかに視認されることがある。すなわち、反射光が僅かに出射するわけであるが、電界発光表示素子１の背面電極１５がガラス基板１１の略全面に形成してあると共に、透光性部材２に背面電極１５の色調と同色もしくは近似色である反射層１８が設けてあるため、斜め方向から見た場合であっても全面が一様な色調で視認される。視認性に悪影響を及ぼさなければ、反射層１８は設けなくとも良い。

この様に、表示時，非表示時にかかわらず、電界発光表示素子１とその周辺との境（あるいは段差感）や色調の違いなどを無くし、一体感のある表示装置を得ることができる。従って、表示装置の可視領域に対応した大型の電界発光表示素子を用いなくとも、一体感のある表示装置が可能であり、コストアップも抑えられる。

なお、遮光層１９は電界発光表示素子１からの表示光（発光）が反射層１８で反射して電界発光表示素子１のガラス基板１１面を照らし出すのを防ぐ役目もある。従って、遮光層１９は黒色に限定するものではないが、濃灰，濃青，濃緑などの暗色系が望ましい。

図４〜図６に本発明の第２実施形態を示す。図４は電界発光表示素子１を備えた車両用の表示装置の正面図であり、図５はその断面図（図４に於けるＢ−Ｂ断面）である。図６は表示板および円偏光板の部分断面図である。なお、前記第１実施形態と同一もしくは相当箇所には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本実施形態に於ける表示装置は、速度計２０と回転計２１を有している。なお、回転計２１の説明は省略する。速度計２０は、電界発光表示素子１と、電界発光表示素子１の前面側に設けられ車両の速度を現す目盛，数字，文字などの表示部２２が施された表示板２３と、表示部２２を指し示す指針２４と、指針２４を回動させる表示器本体２５と、表示板２３の前面側に設けられた円偏光板３と、表示器本体２５および電界発光表示素子１と電気的に接続され、表示器本体２５や電界発光表示素子１を駆動する駆動回路などが搭載された硬質の回路基板５と、指針２４および表示板２３を照明する光源としての発光ダイオード２６，２６Ａを備えている。

また、表示板２３と回路基板５との間に配置されたケース部材４と、回路基板５の裏面側を覆うカバー６と、円偏光板３の周縁前方側に配置され円偏光板３（表示板２３）の可視領域を定める開口部７を有する例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材８と、円偏光板３の前方側を被う無色透明な合成樹脂からなる透視板９を備えている。なお、電界発光表示素子１および円偏光板３の基本的構造は前記第１実施形態と同じため、説明は省略する。また詳細は後述するが、図４に於いて、表示部２２は表示板照明用の発光ダイオード２６Ａが点灯しない限り、視認されないものである。

指針２４は、例えば無色透明な合成樹脂からなる指示部２７を有しており、指示部２７の裏面には白色の箔（図示せず）がホットスタンプされている。そして、例えば赤色で発光する指針照明用の発光ダイオード２６が点灯した際は、赤色の光が白色の箔に反射して指示部２７が赤色で視認されるようになっている。

ケース部材４は遮光性のある白色の合成樹脂からなり、外周壁２８と、表示板２３が載置される載置部２９と、指針照明用の発光ダイオード２６を囲む筒部３０と、ホルダー１０などを有している。なお、電界発光表示素子１はホルダー１０に保持されている。

表示板２３は、光透過性の基板３１に透過性の表示部２２および不透過性の地部３２を設けた第１の表示領域Ｓ１と、表示部２２および地部３２を設けないことによって形成される第２の表示領域Ｓ２とを有するものである。基板３１の材料としては、前記第１実施形態と同様に、ほぼ等方性の屈折率を持つ材料からなる例えば無色透明なアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などからなるが、着色されていても良い。基板３１の裏面側に、表示部２２となる箇所を除いて暗色系（黒色，濃灰，濃青，濃緑など）の遮光層１９を設ける。この遮光層１９を設けることによって地部３２が形成され、遮光層１９が設けられていない箇所が透過性の表示部２２である。

また、遮光層１９は電界発光表示素子１に対応した領域を除いた箇所に設けてある。この電界発光表示素子１に対応した領域が第２の表示領域Ｓ２となり、電界発光表示素子１に形成した背面電極１５の範囲よりも狭くなっている。図４に於いて、矩形の破線内が第２の表示領域Ｓ２である。すなわち、本発明に於ける第２の表示領域Ｓ２とは電界発光表示素子１に対応した領域をいい、それ以外が第１の表示領域Ｓ１となる。よって、速度計２０内に、車両の作動状態あるいは異常内容などを表示する報知表示部（例えば、ターン表示部やエンジンオイル表示部）を設ける場合、報知表示部の周りに遮光層１９を設けない狭い範囲の透明部があったとしても、それらを含めて第１の表示領域Ｓ１という。

また、基板３１と遮光層１９（地部３２）との間には電界発光表示素子１の背面電極１５の色調と同色もしくは近似色である反射層１８が設けてある。なお、遮光層１９および反射層１８は基板３１の表面側に設けても良く、その場合、反射層１８を遮光層１９よりも円偏光板３側に設けるものとする。反射層１８を基板３１の表面側に設け、遮光層１９を基板３１の裏面側に設けても良い。また、表示部２２は透過性を有していれば良い。従って、表示部２２に対応した箇所に透過性の着色層を設けても良く、あるいは反射層１８が透過性であれば、その反射層１８を設けるようにしても良い。

この様に構成された表示装置に於いては、見返し部材８の開口部７内に指針２４のみが視認され、それ以外は表示板２３の前面側に円偏光板３が設けられているために、全面が一様に黒っぽく視認される。そして、例えば白色で発光する表示板照明用の発光ダイオード２６Ａが点灯した際は、一様に黒っぽい面に表示部２２が透過照明される。また、電界発光表示素子１に電圧が印加されると有機層１４が発光して、一様に黒っぽい面に表示部（図示せず）が透過表示される。

また、速度計２０を斜め方向から見た際であっても、基板３１の裏面側に設けた反射層１８が電界発光表示素子１の背面電極１５の色調と同色もしくは近似色であるために、全面が一様な色調で視認される。なお、視認性に悪影響を及ぼさなければ、反射層１８は設けなくとも良い。

この様に、表示部２２あるいは電界発光表示素子１の表示時，非表示時にかかわらず、前記第１実施形態と同様に、一体感のある表示装置を得ることができる。

図７は本発明の第３実施形態を示す表示板および円偏光板の部分断面図である。本実施形態は、前記第２実施形態に於ける円偏光板の表面側に可視表示部を設けただけであるため、図７以外は前記第２実施形態に於ける各図の符号を用いて説明する。

表示板２３の表示部２２に対応した円偏光板３の表面側箇所には、例えば白色の透過層３３を設けることによって可視表示部３４が形成されている。この透過層３３は、表示板２３に設けられている表示部２２より僅かに大きく（幅広く）してあるが、小さく（幅狭く）とも良い。

この様に構成された表示装置に於いては、見返し部材８の開口部７内に指針２４と可視表示部３４は視認され、それ以外は表示板２３の前面側に円偏光板３が設けられているために、全面が一様に黒っぽく視認される。そして、夜間など周囲が暗い時に、例えば白色で発光する表示板照明用の発光ダイオード２６Ａが点灯した際は、一様に黒っぽい面に可視表示部３４が透過照明される。すなわち、可視表示部３４は常時視認されているものである。この様に構成することによって、前記各実施形態と同様な効果が得られる。

なお、図示しないが、例えば白色の不透過層を設けることによって可視表示部３４を不透過としても良い。その場合は、表示板照明用の発光ダイオード２６Ａに代えて、可視表示部３４を照明する光源を円偏光板３の前方側に配置すれば良い。また、可視表示部３４を不透過とする場合は、表示板２３に表示部２２を設けなくとも良い。

図８は本発明の第４実施形態を示す表示板および円偏光板の部分断面図である。図示しないが、本実施形態に於ける電界発光表示素子１を備えた表示装置は、前記第２実施形態で述べたような指針を備えていない。従って、表示板には指針によって指し示される目盛，数字，文字などの表示部が施されていなく、本実施形態には表示部としての報知表示部が設けてある。

表示板２３は、光透過性の基板３１に報知表示部３５および不透過性の地部３２を設けた第１の表示領域Ｓ１と、報知表示部３５および地部３２を設けないことによって形成される第２の表示領域Ｓ２とを有するものである。報知表示部３５は車両の作動状態あるいは異常内容などを表示する表示部（例えば、ターン表示部やエンジンオイル表示部）であり、ターンやエンジンオイルのマーク３７を例えば黒色の遮光層１９で形成し、マーク３７（遮光層１９）の周囲に透過部３６を設けたものである。また、報知表示部３５の周囲は黒色の遮光層１９を設けることによって地部３２が形成される。あるいは透過部３６を設けることなく、マーク３７を透過性の着色層で形成しても良い。また、報知表示部３５用の文字表示部が追加されていても良い。この様にして第１の表示領域Ｓ１が形成される。

第２の表示領域Ｓ２は電界発光表示素子１に対応した領域であり、この領域には報知表示部３５および地部３２（遮光層１９）が設けられていない。この様に構成された表示装置は、電界発光表示素子１あるいは報知表示部３５が表示されない限り、全面が一様に黒っぽい面となっている。そして、各報知表示部３５に対応した表示板２３の背後に配置された光源の点灯によって報知表示部３５の透過部３６が透過照明される。また、電界発光表示素子１も前記各実施形態同様に透過表示される。

本実施形態に於いても、前記各実施形態と同様に一体感のある表示装置が得られる。なお、本実施形態に於いて、基板３１の裏面側に電界発光表示素子１の背面電極１５の色調と同色もしくは近似色の反射層１８を設けなかったが、設けても良い。設けることによって、前述した様に斜め方向から見た場合であっても全面が一様な色調で視認され、より一体感のある表示装置となる。

本発明の第１実施形態を示す表示装置の正面図。同表示装置の断面図（図１に於けるＡ−Ａ断面）。同表示装置に用いられる電界発光表示素子の断面図。本発明の第２実施形態を示す表示装置の正面図。同表示装置の断面図（図４に於けるＢ−Ｂ断面）。同表示装置に用いられる表示板および円偏光板の部分断面図。本発明の第３実施形態を示す表示板および円偏光板の部分断面図。本発明の第４実施形態を示す表示板および円偏光板の部分断面図。

符号の説明

１電界発光表示素子
２透光性部材
３円偏光板
１５背面電極
１８反射層
１９遮光層
２２表示部
２３表示板

Claims

透光性基板と、透明電極と、発光層と、背面電極とを有する電界発光表示素子と、この電界発光表示素子の前面側に設けられた表示板と、この表示板の前面側に設けられた円偏光板とを備え、前記表示板は、光透過性の基板と、前記電界発光表示素子に対応した領域を除いた前記光透過性の基板に透過性の表示部および不透過性の地部を設けた第１の表示領域と、前記電界発光表示素子に対応した前記光透過性の基板に前記表示部および前記地部を設けないことによって形成される第２の表示領域と、前記円偏光板と前記地部との間に、前記背面電極の色調と同色もしくは近似色の反射層とを有することを特徴とする表示装置。
前記光透過性の基板がほぼ等方性の屈折率を持つアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。