JP4259137B2

JP4259137B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4259137B2
Application number: JP2003048133A
Authority: JP
Inventors: 秀樹五十嵐
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004258255A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車、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（自発光型表示素子）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搭載される表示素子として、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、利用者の注意を引きつけるため、表示情報の発光色を変更させる要望も強い。
【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、単一色で発光する画素にて表示画面上に所定情報を表示する自発光型表示素子と、この自発光型表示素子の前記画素の発光色とは異なる色で発光する光源と、この光源からの光を受けて発光し前記表示画面の周囲に前記画素の発光色とは異なる色の付加発光部を形成する透光部材とを備え、この透光部材が前記表示画面上を覆う第１の透光部と前記付加発光部を形成する第２の透光部とを備えており、前記第２の透光部に透光部材内に導入された光を反射することにより前記付加発光部を形成する微細な凹凸からなる乱反射部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記光源が前記自発光型表示素子を作動させる回路基板上に搭載され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、有機ＥＬパネル（自発光型表示素子）１と、この有機ＥＬパネル１の表示動作を制御する制御回路素子２及び後述する光源を搭載した回路基板３と、有機ＥＬパネル１の前方に配置された透光部材４と、この透光部材４を発光させる例えば発光ダイオードからなる光源５とで構成され、その表示面が速度計ＳＰ、回転計ＴＡ、燃料計ＦＵ、水温計ＴＥを露出する遮光性の計器盤Ｐの窓部Ｗに臨むむように配置されている。なお自発光型表示素子としては、有機ＥＬパネル１の他、無機ＥＬパネルや蛍光表示管（ＶＦＤ）等を適用できる。
【００１５】
有機ＥＬパネル１は、図３，図４に示すように、一対の透光性基板１１と、透光性の第１電極ライン（第１の電極）１２と、絶縁層１３と、リブ（隔壁）１４と、有機層（有機ＥＬ層）１５と、金属膜からなる第２電極ライン（第２の電極）１６とから主に構成される。
【００１６】
透光性基板１１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。
【００１７】
第１電極ライン１２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）１２ａと陽極端子１２ｂとを形成するものである。陽極ライン１２ａは、表示画面１７内において、透光性基板１１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１２ｂは、各陽極ライン１２ａに連続して設けられるもので、透光性基板１１の１辺に集中して配列される。
【００１８】
絶縁層１３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１２と第２電極ライン１６との間に位置するように第１電極ライン１２上に形成され、両電極ライン１２，１６の短絡を防止するとともに、発光部分（後述する画素）の輪郭を明確にするものである。
【００１９】
リブ１４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１３上に形成される。リブ１４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１４は、陽極ライン１２ａと直交する方向に等間隔にて複数形成される。リブ１４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１５及び第２電極ライン１６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１５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。
【００２０】
有機層１５は、陽極ライン１２ａ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。なお、有機層１５は、陽極ライン１２ａ及びリブ１４上に形成されるものであるが、リブ１４によって段切れが生じリブ１４の上面に積層されるものがある。
【００２１】
第２電極ライン１６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１５と同様にリブ１４によって段切れが生じ、有機層１５上に積層されるものとリブ１４上に積層されるものとに区分けされ、有機層１５上に積層されたものが第２電極ライン１６となる。なお、第２電極ライン１６は、第１電極ライン１２よりも導電率が高い。また第２電極ライン１６は、表示領域１７内において第１電極ライン１２の陽極ライン１２ａに直交（交差）しマトリクス状の発光部分を得るための陰極ライン１６ａと、陰極ライン１６ａと電気的に接続し、第１電極ライン１２と同材料にて形成される陰極端子１６ｂとを備えている。陰極端子１６ｂは、透光性基板１の一辺（陽極ライン１２ａ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。
【００２２】
また陽極端子１２ｂ及び陰極端子１６ｂ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、回路基板３に電気接続される。この回路基板３には、発光部分の発光・消灯状態を制御・駆動する前記の制御回路素子２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１２ａと陰極ライン１６ａとに有機層１５が挟持されてなる発光部分は、制御回路素子２を通じてそれぞれのライン１２ａ，１６ａ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分がドット状の画素１８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は、走行距離、車間距離、外気温を表示し、警報情報としては、シートベルト警報、水温警報、給油警報を発光表示する。
【００２３】
なお画素１８の発光色は、本実施形態では単一色（例えば青緑色）に固定され、走行距離、車間距離、外気温からなる計測情報（所定情報）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画素１８は、透光部材４及び窓部Ｗを通じてそのままの色で利用者に視認される。なお、計測情報は後述するスイッチにより切換（選択）可能に構成され、また警報情報は、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。また表示画面１７内において発光しない画素１８は、黒色に視認されるが、所定情報を発光表示できれば、ネガ・ポジは反転してもよい。
【００２４】
透光部材４は、例えば無色透明な合成樹脂からなり、有機ＥＬパネル１の表示画面１８上を覆う第１の透光部４１と、この第１の透光部の周囲に位置する第２の透光部４２と、光源５からの光を受光する受光部４３と、この受光部４３に導入した光を第２の透光部４２側に反射する第１の反射部４４とを備える。
【００２５】
第１の透光部４１は、有機ＥＬパネル１の表示画面１８に沿って延びる板状部分からなり、その表面は僅かに突状に湾曲しており、また背面側は、表示画面１８と平行に延びており、ＥＬパネル１によって計測情報及び警報情報を形成する光を透過するようになっている。
【００２６】
この第１の透光部４１は、有機ＥＬパネル１を保護する機能に加えて、その厚みによって計測情報及び警報情報の見え方に透明な奥行き感を付与する機能も有している。
【００２７】
第２の透光部４２は、第１の透光部４１と連続しその周縁部を形成するもので、その背面には、第１の反射面４４に対向する第２の反射面４５が形成され、この第２の反射面４５には、マット加工またはシボ付け加工等の適宜手段により形成される微細な凹凸部でなる乱反射部４６が形成されている。そして受光部４３を通じて透光部材４内に導入された光は、第２の反射面４５（乱反射部４６）で前方側（利用者側）に反射され、これにより表示画面１８の周囲に、ここでは枠状の付加発光部４７（図６参照）を形成するものである。
【００２８】
ここで、光源５の発光色は、画素１８の発光色とは異なる例えば赤色に設定され、表示画面１８の周囲を取り巻く付加発光部４７を形成する。なお、光源５の光は、透光部材４の全体に導入されるが、第２の反射面４５（乱反射部４６）部分が集中的に光輝し、光源５の赤色光と画素１８の青緑光との色干渉は目立たない。特に本実施形態では、乱反射部第１の透光部４１と表示画面１７との間に空間部Ｓを設けており、この空間部Ｓによっても色干渉を抑制するようにしている。
【００２９】
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１００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１１０に出力する。
【００３０】
マイクロコンピュータ１１０は、ＣＰＵ（演算処理部）、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶部とを含み、ＣＰＵはセンサ群１００からの信号を記憶部に格納されたプログラムに従って処理し、後段のドライバ１２０に、有機ＥＬパネル１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１１０とドライバ１２０とで制御回路素子２が構成されるものとしたが、ドライバ１２０だけで制御回路素子２を構成してもよい。またマイクロコンピュータ１１０は、専用のものを用いなくとも、自動車用計器を制御するマイクロコンピュータ（図示しない）と兼用してもよい。
【００３１】
ドライバ１２０は、マイクロコンピュータ１１０からの制御信号に応じて、画素１８を駆動し、各検出対象に応じた表示動作（計測情報及び警報情報の表示）を有機ＥＬパネル１に行わせる。
【００３２】
またマイクロコンピュータ１１０は、利用者がスイッチＳＷを操作することにより、計測情報の種別を切換表示可能とし、さらにセンサ群１００からの検出信号に基づいて警報条件が成立したと判断すると、有機ＥＬパネル１に警報情報を表示させると共に、光源５を発光させ、付加発光部４７を形成させる。
【００３３】
次に図６に基づいて絵柄マークＭからなる警報情報と共に付加発光部４７が発光表示される場合を例として、表示例を説明する。
【００３４】
マイクロコンピュータ１１０は、センサ群１００のうち、前記シートベルトセンサの検出信号に基いて警報条件が成立した場合（図示しないシートベルトを利用者が締め忘れた場合）有機ＥＬパネル１の表示画面１７内に絵柄マークＭからなる警報情報を表示させる。この絵柄マークＭの発光色は本実施形態では、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と同様に発光色は青緑色である。
【００３５】
またマイクロコンピュータ１１０は、前記警報条件が成立した場合、絵柄マークＭの表示と同時に光源５を発光させて表示画面１７の周囲に付加発光部４７を形成させる。この付加発光部４７の発光色は、前記のように画素１８の発光色とは異なる赤色であり、且つ警報条件が成立した場合にだけ発光表示されるため、利用者の注意力を喚起するものである。
【００３６】
なお、この際、光源５を断続的に点灯（点滅）させることにより、付加発光部４７を断続的に発光させてもよく、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して表示画面１７を取り巻く四角帯形状に設定したが、表示画面１７に隣接して利用者の注意力を喚起することができれば、その形状は任意であり、例えば表示画面１７の一辺に隣接する単なる直線や波線、破線形状であってもよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、単一色で発光する画素１８にて表示画面１７上に計測情報及び警報情報（所定情報）を表示する有機ＥＬパネル（自発光型表示素子）１と、この有機ＥＬパネル１の画素１８の発光色とは異なる色で発光する光源５と、この光源５からの光を受けて発光し有機ＥＬパネル１（表示画面１７）の周囲に画素１８の発光色とは異なる色の付加発光部４７を形成する透光部材４とを備えることにより、フルカラーあるいはマルチカラー発光が可能な素子（有機ＥＬパネル１）を用いることなく、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できる。
【００３８】
また本実施形態によれば、透光部材４が表示画面１７上を覆う第１の透光部４１を備えることにより、計測情報及び警報情報の見え方に透明な奥行き感を付与することができ、商品性を向上させることができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、光源５が有機ＥＬパネル１を作動させる回路基板３上に搭載されることにより、回路基板３を共用化でき、専用の光源基板が不要となるので、コストダウンを達成することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
また本実施形態では、光源５の発光色を赤色の単一色としたが、例えば発光色の異なる複数の光源５を設けるか、複数色発光（例えばＲＧＢ発光）が可能なマルチカラー光源５を用い、付加発光部４７を複数色発光可能に構成してもよい。
【００４２】
また本実施形態では、透光部材４の第２の発光部４２を有機ＥＬパネル１において画素１８を有さない表示画面１７の外周エリアに対応させたことで、有機ＥＬパネル１の縁部となるデッドエリア（非表示領域）を有効活用することができる。
【００４３】
また透光部材４の構造やその照明構成は、付加発光部４７を形成できれば、任意であり、例えば透光部材４を枠状または帯状または線状として、その側方に光源５を配置し、計器盤Ｐと平行な方向から光を取り入れて透光部材４を発光させてもよい。
【００４４】
また透光部材４に表示画面１７を覆う第１の透光部４１を設ける場合、第１の透光部４１有機ＥＬパネル１への入射光を抑制する円偏光板を設けてもよい。
【００４５】
また本実施形態では、透光部材４７の第２の透光部４２を計器盤Ｐから露出させて付加表示部４７を形成する例を示したが、必ずしも透光部材４７の一部（透光部材４７そのもの）で付加表示部４７を形成しなくともよく、透光部材４７の前方に着色材や保護材を配置してもよい。
【００４６】
図７は本発明の他の実施形態を示す要部断面図であり、本実施形態では、第２の透光部４２となる箇所に突出部４８を設け、この突出部４８の先端を曲面部４８ａを設定し、この曲面部４８ａに乱反射部４６を形成したものである。
【００４７】
突出部４８は、有機ＥＬパネル１の表示画面１７の全周を取り巻くように四角型環状形状に設けられている。
【００４８】
光源５は、突出部４８の側方（外方）に設けられた受光部４３の側面に対向するように配置されている。
【００４９】
そして光源５が点灯すると、その光を受光部４３を通じて透光部材４の略全体に導入されるが、突出部４８の乱反射部４６にて乱反射が利用者に視認され、これにより付加発光部４７が形成される。
【００５０】
かかる実施形態によっても前記実施形態と同様の効果を期待できると共に、突出部４８によって付加発光部４７を形成させる構成であるため、表示画面１７の全周または比較的広範囲に取り巻く付加発光部４７を形成する場合に特に有利である。また突出部４８によって自ずと空間部Ｓが形成されるというメリットもある。
【００５１】
【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】本発明の他の実施形態による表示装置の要部断面図。
【符号の説明】
１有機ＥＬパネル（自発光型表示素子）
２制御回路素子
３回路基板
４透光部材
５光源
１１透光性基板
１１ａ円偏光板
１２第１電極ライン（第１の電極）
１２ａ陽極ライン（第１の電極ライン）
１２ｂ陽極端子
１３絶縁層
１４リブ（隔壁）
１５有機層（有機ＥＬ層）
１６第２電極ライン（第２の電極）
１６ａ陰極ライン
１６ｂ陰極端子
１７表示画面
１８画素
４１第１の透光部
４２第２の透光部
４３受光部
４４第１の反射面
４５第２の反射面
４６乱反射部
４７付加発光部
１００センサ群
１１０マイクロコンピュータ
１２０ドライバ
ＤＰ表示装置
ＦＵ燃料計
ＦＰＣフレキシブルプリント配線
Ｍ絵柄マーク
Ｐ計器盤
Ｓ空間部
ＳＰ速度計
ＳＷスイッチ
ＴＡ回転計
ＴＥ水温計
Ｗ窓部

Claims

単一色で発光する画素にて表示画面上に所定情報を表示する自発光型表示素子と、
この自発光型表示素子の前記画素の発光色とは異なる色で発光する光源と、
この光源からの光を受けて発光し前記表示画面の周囲に前記画素の発光色とは異なる色の付加発光部を形成する透光部材とを備え、
この透光部材が前記表示画面上を覆う第１の透光部と前記付加発光部を形成する第２の透光部とを備えており、
前記第２の透光部に透光部材内に導入された光を反射することにより前記付加発光部を形成する微細な凹凸からなる乱反射部を形成したことを特徴とする表示装置。
前記光源が前記自発光型表示素子を作動させる回路基板上に搭載されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。