JP4840278B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、固定情報を表示する表示板を通して、入力信号に応じて可変情報を表示する表示パネルを視認できるように構成した表示装置に関する。

この種の表示装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。当該特許文献記載の表示装置は、入力信号に応じて可変情報（例えば車両の走行距離や外気温）を表示する有機電界発光素子からなる表示パネルと、この表示パネルを覆うように配置され固定情報（例えばアナログ指針式計器において指針の指示対象となる指標部）を表示する表示板とを有し、この表示板を通じて表示パネルの可変情報を透視できるように構成したもので、表示板の可視部全体を円偏光板（位相差板）で覆うことによって、固定情報と可変情報との一体感を有した表示を実現している。なおこの際、電界発光素子に対して円偏光板は、金属電極（陰極）を通じて反射した光を遮断し、黒色の背景となす機能を有する。

ところで、前記特許文献記載の表示装置は、可変情報を表示する表示パネルとして有機電界発光素子だけを用いているが、電界発光素子に加えて液晶表示素子を用いることで、両表示素子の利点を生かした表示、例えば電界発光素子による高視認性表示と、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子を用いた場合は、それによる多彩表現を組み合わせることが想定される。

そこで、特許文献１記載の表示装置に液晶表示パネルを追加し、電界発光素子と液晶表示素子の双方を表示板を通して視認可能に設けると共に円偏光板にて連続的に覆うことによって、固定情報と、電界発光素子による可変情報と、液晶表示素子による可変情報の３種類の一体感を持った表示が可能になる。
特開２００６−２０８９７７号公報

しかしながら、電界発光素子と液晶表示素子の双方を円偏光板にて覆うと、液晶表示素子がもともと備える２枚の偏光板（直線偏光板）と表示板上に配置される円偏光板により液晶表示素子の輝度が低下してしまうという問題がある。対処策として、輝度の高いバックライト光源を用いることが考えられるが、放熱構造の大型化に伴うコスト増加を避けることが難しく、更に液晶表示素子がもともと備える偏光板を廃止すると、液晶表示素子としての機能が失われるという問題がある。加えて、偏光サングラス等の偏光メガネを通じて電界発光素子と液晶表示素子とを見た場合、円偏光板の影響で両素子が輝度差を有して視認されてしまい、両者の並列表示には難があるという問題もある。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、電界発光素子と液晶表示素子とを表示板を通して視認する場合でも液晶表示素子の輝度低下を抑えることが可能な表示装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、第１の可変情報を表示する有機電界発光素子からなる第１の表示パネルと、この第１の表示パネルに隣接配置され第２の可変情報を表示する液晶表示素子からなる第２の表示パネルと、この第１の表示パネル及び第２の表示パネルを覆うように配置され固定情報を表示する表示板と、を有し、この表示板を通じて前記第１の表示パネルに表示される前記第１の可変情報及び前記第２の表示パネルに表示される前記第２の可変情報を透視可能に構成した表示装置であって、
前記表示板が透光性基板と、この透光性基板の観察者側を向く第１の面とこの面とは反対側を向く第２の面のうち前記第２の面に形成され前記固定情報を表示する固定情報表示部と、前記固定情報表示部と重ならない位置に形成され前記有機電界発光素子に対応する第１の透視部と、前記固定表示部及び前記第１の透視部と重ならない位置に形成され前記液晶表示素子に対応する第２の透視部とを有し、
前記透光性基板の前記第１の面に前記有機電界発光素子及び前記液晶表示素子に対応する領域を覆う偏光板を設け、
前記有機電界発光素子の前記表示板との対向面に前記有機電界発光素子のみを覆うように位相差板を設けたことを特徴とする。

また本発明は、前記目的を達成するため、第１の可変情報を表示する有機電界発光素子からなる第１の表示パネルと、この第１の表示パネルに隣接配置され第２の可変情報を表示する液晶表示素子からなる第２の表示パネルと、この第１の表示パネル及び第２の表示パネルを覆うように配置され固定情報を表示する表示板と、を有し、この表示板を通じて前記第１の表示パネルに表示される前記第１の可変情報及び前記第２の表示パネルに表示される前記第２の可変情報を透視可能に構成した表示装置であって、
前記表示板が透光性基板と、この透光性基板の観察者側を向く第１の面とこの面とは反対側を向く第２の面のうち、前記第１の面に形成され前記固定情報を表示する固定情報表示部と、前記固定情報表示部と重ならない位置に形成され前記有機電界発光素子に対応する第１の透視部と、前記固定表示部及び前記第１の透視部と重ならない位置に形成され前記液晶表示素子に対応する第２の透視部とを有し、
前記透光性基板の第２の面に前記有機電界発光素子及び前記液晶表示素子に対応する領域を覆う偏光板を設け、
前記有機電界発光素子の前記表示板との対向面に前記有機電界発光素子のみを覆うように位相差板を設けたことを特徴とする。

また本発明は、前記透光性基板の前記第２の面側に透光層を形成し、この透光層に前記液晶表示素子を密着配置すると共に透光層に前記位相差板を介して前記有機電界発光素子を密着配置したことを特徴とする。

また本発明は、前記透光性基板の前記第２の面側に透光層を形成し、この透光層に前記偏光板を介して前記液晶表示素子を密着配置すると共に透光層に前記偏光板及び前記位相差板を介して前記有機電界発光素子を密着配置したことを特徴とする。

また本発明は、前記透光層が前記透光性基板と光学特性が略等しい材料からなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、電界発光素子と液晶表示素子とを表示板を通して視認する場合でも液晶表示素子の輝度低下を抑えることが可能な表示装置を提供することができる。

図１、図２は、本発明の第１の実施形態として、本発明による表示装置を例えば自動車用の計器からなる表示装置に適用したもので、図１は表示装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１，図２において、本実施形態による表示装置は、指針１，１１と、表示板２と、有機電界発光素子（第１の表示パネル）３と、液晶表示素子（第２の表示パネル）４とを備えている。

指針１，１１は、光透過性の合成樹脂からなり棒状に延びる指示部と、この指示部の回転中心所要領域を覆う遮光性の合成樹脂からなるキャップとを有し、ステッピングモータ等の駆動装置（図示しない）に連結された状態で表示板２の後述する第１の面上に回転自在に配置され、前記駆動装置の作動に応じて軸回り回動し、表示板２に形成された後述する指標部を指示するものである。

またこの場合、指針１，１１は、表示板２の背後に配置された図示しない光源からの光を指示部が発光するようになっている。

表示板２は、透光性基板２１と、地部２２と、透光層２３と、偏光板２４とからなる。

透光性基板２１は、例えば実質的に無色透明な合成樹脂板からなり、指針１，１１、これら各指針１，１１対応の前記指標部、有機電界発光素子３、液晶表示素子４の全てを包含するように連続する一枚の板材からなる。

地部２２は、例えば黒色の遮光性インクをスクリーン印刷等により印刷形成してなり、透光性基板２１の観察者側を向く面を第１の面２５、この第１の面２５とは反対側を向く面を第２の面２６としたとき、指標部２７及び第１、第２の透視部２８，２９となる領域を除いて第２の面２６の全体を覆うように設けられている。

指標部２７は、地部２２となるインク層を指針１，１１の支持対象となる数字や目盛等の形に抜き印刷してなるもので、図示はしないが、適宜色を有する光透過性の着色層に覆われている。なおこの場合、指標部２７は、常時同じ情報として固定情報ＦＩを表示する固定情報表示部となるもので、表示板２の背後に配置された図示しない光源の点灯により、数字や目盛の形に発光する。

第１，第２の透視部２８，２９は、有機電界発光素子３と、液晶表示素子４とが、表示板２を通して視認できるように、地部２２となるインク層を表示面の形状（矩形形状）に抜き印刷してなるもので、それぞれが有機電界発光素子３と、液晶表示素子４に対応して設けられている。

透光層２３は、微粘着性を持つ透明性の合成樹脂からなり、透光性基板２１の第２の面２７側において、地部１１や前記着色層を印刷することで形成される段差を埋めて外壁面を平坦面とするために設けられている。この透光層２３は、複屈折性を示さず、且つ屈折率が透光性基板２１と略等しい合成樹脂材が好ましい。

偏光板２４は、基本的には液晶表示素子４の後述する専用偏光板と組み合わせることで液晶表示を可能とする直線偏光板からなるが、液晶表示素子４だけでなく、電界発光素子３や指標部２８を含んで透光性基板２１の第１の面２５側略全体を連続的に覆うように配置されている。

有機電界発光素子３は、透明基板の観察者とは反対側を向く面にＩＴＯからなる透明電極（陽極）と、絶縁層と、有機層と、アルミニウム等の金属電極（陰極）とを順次積層し、封止基板にて覆った周知のものが使用され、入力信号に応じて透明電極と金属電極に電圧を印加することで所定の第１の可変情報ＣＩ１（例えば走行距離）をセグメント形式にて発光表示する。

この有機電界発光素子３の表示板２との対向面には、円偏光板（円偏光効果を生み出す位相差板）３１が配置され、この円偏光板３１は、前記金属電極を通じて反射した光を遮断し、黒色の背景となす機能を有している。またこの場合、有機電界発光素子３は、円偏光板３１を介して透光層２３と密着している。

液晶表示素子４は、例えば周知なＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶素子が用いられており、この液晶表示素子４の観察者とは反対側を向く面には、偏光板２４と協働して液晶表示をなすための直線偏光板からなる専用偏光板（背面側偏光板）４１が配置されている。

この液晶表示素子４は、入力信号に応じて所定の第２の可変情報ＣＩ２（例えば時刻や簡易ナビゲーション表示）を表示し、図示省略したバックライトからの光を受けて、可変情報ＣＩ２を発光表示する。またこの場合、液晶表示素子４は、透光層２３を介して透光性基板２１に密着している。

このように構成される表示装置は、前記光源が点灯すると、指針１，１１と指標部２７とがそれぞれ透過照明され、地部２２からなる黒色の背景上に線状に発光する指針像と、指標部２７の形状に発光する固定情報ＦＩとが視認される。この場合、指標部２７としての固定情報ＦＩは、透光性基板２１及び偏光板２４を透過することで視認される。また有機電界発光素子３は、非発光（黒色）の背景中に第１の可変情報ＣＩ１をセグメント形式にて発光表示し、第１の可変情報ＣＩ１を形成する光は、円偏光板３１，透光層２３，透光性基板２１（第１の透視部２８），偏光板２４を透過することで視認される。更に液晶表示装置４は、前記バックライトが点灯すると、非発光（黒色）の背景中に第２の可変情報ＣＩ２をドット形式にて発光表示し、第１の可変情報ＣＩ２を形成する光は、透光層２３，透光性基板２１（第２の透視部２９），偏光板２４を透過することで視認される。

ここで偏光板２４に注目すると、偏光板２４は、地部２２、指標部２７、有機電界発光素子３、液晶表示素子４の全てを連続して覆うように透光性基板２１の第１の面２５に配置されている。この際、偏光板２４は、円偏光板３１と組み合わされることによって、有機電界発光素子３の前記金属電極からの反射光を遮り、背景の色（セグメント周囲の色）を地部２２の黒色に近づけると共に、専用偏光板４１と組み合わされることによって、液晶表示素子４からの透過光を遮り、背景の色を地部２２の黒色に近づける機能を有し、このように電界発光素子３及び液晶表示素子４の各背景を地部２２の色に近づけることによって、あたかも一枚の表示板２中に固定情報ＦＩと第１，第２の可変情報ＣＩ１，ＣＩ２が表示されているかのように、一体感を有して視認させることができる。

また円偏光板３１に注目すると、円偏光板３１は、有機電界発光素子３だけを覆い、液晶表示素子４及び指標部２７は覆わない構成となっているため、液晶表示素子４及び指標部２７の輝度低下を抑えている。また受光形の液晶表示素子４に比べ、自発光型で発光輝度の高い有機電界発光素子３を円偏光板３１と偏光板２４とで覆って輝度を低下させ、液晶表示素子４と指標部２７は、液晶表示に不可欠な偏光板２４だけで覆うことによって輝度低下を最小限に抑え、これにより背景の色だけでなく、固定情報ＦＩと第１，第２の可変情報ＣＩ１，ＣＩ２の輝度を近づけることができる。

以上のように、本実施形態では、入力信号に応じて可変情報を表示する表示パネル３，４と、この表示パネル３，４を覆うように配置され固定情報ＦＩを表示する表示板２とを有し、この表示板２を通じて表示パネル３，４に表示される可変情報ＣＩ１，ＣＩ２を透視可能に構成した表示装置において、表示パネル３，４が第１の可変情報ＣＩ１を表示する有機電界発光素子３と、この有機電界発光素子３に隣接配置され第２の可変情報ＣＩ２を表示する液晶表示素子４とからなり、表示板２が透光性基板２１と、この透光性基板２１の観察者側を向く第１の面２５とこの面とは反対側を向く第２の面２６のうち、第１の面２５に形成され固定情報ＦＩを表示する指標部（固定情報表示部）２７と、指標部２７と重ならない位置に形成され有機電界発光素子３に対応する第１の透視部２８と、指標部２７及び第１の透視部２８と重ならない位置に形成され液晶表示素子４に対応する第２の透視部２９とを有し、透光性基板２１の第２の面２６に有機電界発光素子３及び液晶表示素子４に対応する領域を覆う偏光板２４を設け、有機電界発光素子３の表示板２との対向面に円偏光板３１を設けたことにより、電界発光素子３と液晶表示素子４とを表示板２を通して視認する場合でも液晶表示素子４の輝度低下を抑えることができる。また偏光サングラス等の偏光メガネを通じて表示板２越しに電界発光素子３と液晶表示素子４とを見た場合でも両素子間で輝度のバラツキを小さくすることができる。

また本実施形態では、透光性基板２１の第２の面２６側に透光層２３を形成し、この透光層２３に液晶表示素子４を密着配置すると共に透光層２３に円偏光板３１を介して有機電界発光素子３を密着配置したことにより、地部２２や指標部２７、透視部２８，２９を透光性基板２１の第２の面２６側に形成する場合に、第２の面２６側の段差を無くして、液晶表示素子４や有機電界発光素子３を密着しやすくし、これにより空気層の介在を抑制して、表示板２と有機電界発光素子３との間、表示板２と液晶表示素子４との間の光の反射や散乱を抑えて、表示品位を高めることができる。

なお透光層２３は、光の反射や散乱を抑えて表示品位を高める上で、透光性基板２１と光学特性が略等しい材料を用いることが望ましい。

また本実施形態では、表示板２を一枚としたが、指針１を中心とする表示板２部分と指針１１を中心とする表示板２部分とに分割形成してもよい。

図３は本発明の第２の実施形態を示す断面図で、地部２２や指標部２７、透視部２８，２９を形成する印刷層が透光性基板２１の第２の面２６側ではなく、第１の面２５側に形成される点と、偏光板２４が透光性基板２１の第１の面２５側ではなく、第２の面２６側に設けられる点で、前記第１の実施形態とは異なっている。

すなわち、表示板２が透光性基板２１と、この透光性基板２１の第１の面２５に形成され固定情報ＦＩを表示する指標部（固定情報表示部）２７と、指標部２７と重ならない位置に形成され有機電界発光素子３に対応する第１の透視部２８と、指標部２７及び第１の透視部２８と重ならない位置に形成され液晶表示素子４に対応する第２の透視部２９とを有し、透光性基板２１の第２の面２６に有機電界発光素子３及び液晶表示素子４に対応する領域を覆う偏光板２４を設け、有機電界発光素子３の表示板２との対向面に円偏光板３１を設けている。

また透光性基板２１の第２の面２６側に透光層２３を形成し、この透光層２３に偏光板２４を介して液晶表示素子４を密着配置すると共に透光層２３に偏光板２４及び円偏光板３１を介して有機電界発光素子３を密着配置している。

このように構成したことにより、前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

本発明の第１の実施形態による表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 本発明の第２の実施形態による表示装置の断面図。

１，１１ 指針
２ 表示板
３ 有機電界発光素子（第１の表示パネル）
４ 液晶表示素子（第２の表示パネル）
２１ 透光性基板
２２ 地部
２３ 透光層
２４ 偏光板
２５ 第１の面
２６ 第２の面
２７ 指標部（固定情報表示部）
２８，２９ 第１、第２の透視部
３１ 円偏光板
４１ 専用偏光板（背面側偏光板）
ＦＩ 固定情報
ＣＩ１，ＣＩ２ 第１，第２の可変情報

Claims (5)

1. 第１の可変情報を表示する有機電界発光素子からなる第１の表示パネルと、この第１の表示パネルに隣接配置され第２の可変情報を表示する液晶表示素子からなる第２の表示パネルと、この第１の表示パネル及び第２の表示パネルを覆うように配置され固定情報を表示する表示板と、を有し、この表示板を通じて前記第１の表示パネルに表示される前記第１の可変情報及び前記第２の表示パネルに表示される前記第２の可変情報を透視可能に構成した表示装置であって、
   前記表示板が透光性基板と、この透光性基板の観察者側を向く第１の面とこの面とは反対側を向く第２の面のうち前記第２の面に形成され前記固定情報を表示する固定情報表示部と、前記固定情報表示部と重ならない位置に形成され前記有機電界発光素子に対応する第１の透視部と、前記固定表示部及び前記第１の透視部と重ならない位置に形成され前記液晶表示素子に対応する第２の透視部とを有し、
   前記透光性基板の前記第１の面に前記有機電界発光素子及び前記液晶表示素子に対応する領域を覆う偏光板を設け、
   前記有機電界発光素子の前記表示板との対向面に前記有機電界発光素子のみを覆うように位相差板を設けたことを特徴とする表示装置。
2. 第１の可変情報を表示する有機電界発光素子からなる第１の表示パネルと、この第１の表示パネルに隣接配置され第２の可変情報を表示する液晶表示素子からなる第２の表示パネルと、この第１の表示パネル及び第２の表示パネルを覆うように配置され固定情報を表示する表示板と、を有し、この表示板を通じて前記第１の表示パネルに表示される前記第１の可変情報及び前記第２の表示パネルに表示される前記第２の可変情報を透視可能に構成した表示装置であって、
   前記表示板が透光性基板と、この透光性基板の観察者側を向く第１の面とこの面とは反対側を向く第２の面のうち、前記第１の面に形成され前記固定情報を表示する固定情報表示部と、前記固定情報表示部と重ならない位置に形成され前記有機電界発光素子に対応する第１の透視部と、前記固定表示部及び前記第１の透視部と重ならない位置に形成され前記液晶表示素子に対応する第２の透視部とを有し、
   前記透光性基板の第２の面に前記有機電界発光素子及び前記液晶表示素子に対応する領域を覆う偏光板を設け、
   前記有機電界発光素子の前記表示板との対向面に前記有機電界発光素子のみを覆うように位相差板を設けたことを特徴とする表示装置。
3. 前記透光性基板の前記第２の面側に透光層を形成し、この透光層に前記液晶表示素子を密着配置すると共に透光層に前記位相差板を介して前記有機電界発光素子を密着配置したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記透光性基板の前記第２の面側に透光層を形成し、この透光層に前記偏光板を介して前記液晶表示素子を密着配置すると共に透光層に前記偏光板及び前記位相差板を介して前記有機電界発光素子を密着配置したことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
5. 前記透光層が前記透光性基板と光学特性が略等しい材料からなることを特徴とする請求項３または請求項４記載の表示装置。

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