JP5634078B2

JP5634078B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP5634078B2
Application number: JP2010037182A
Authority: JP
Inventors: 小笠原　宏; 宏小笠原; 理棚橋; 井出　伸弘; 伸弘井出; 真太郎林; 智深野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: JP2011174985A

Description

本発明は、複数の面状発光素子を備える表示装置に関する。

複数色で発光する表示装置において、それぞれの色の発光を独立して制御することが可能であれば、表示装置の存在感を際立たせることができる。このような表示装置は、例えば、誘導灯などに用いられると、存在感が高くなって誘目性が向上する。また、通常時は非常口を案内するピクトグラムを表示し、非常時は非常口を案内するピクトグラムだけでなく、非難する方向を示す矢印などを切り換え表示できる表示装置が考えられる。この表示装置は、演出性が向上して避難者の誘導を円滑に行うことができる。しかし、従来の有機ＥＬを用いた表示装置で色や模様を切り換え表示するには、例えば、特許文献１に示されるように、マトリクス上の電極とＲＧＢ発光層の複雑な構造、及びそれらを駆動制御する複雑な回路が必要となるので、製造コストが高くなる。

また、特許文献２に示されるように、複数の素子を積層して配置し、これらを独立に駆動させることによって調色可能に形成された表示装置が知られている。この表示装置は、簡易な構造で発光色を切り換えることができるが、模様を切り換えることができない。

特開２００８−１０７６２８号公報特開２００２−２６０８５９号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡易な構造で模様及び発光色を切り換えることができる表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、発光によって模様を表示する面状発光素子を備え、前記面状発光素子は、前記模様を形成する発光領域を持つ発光層と、前記発光層を挟持して該発光層に電力を供給する陽極電極及び陰極電極と、を有し、前記面状発光素子が複数組み合わせて用いられる表示装置であって、前記発光層は、別々の基材上に形成されており、前記複数の面状発光素子は、積み重ねて組み合わせられ、前記面状発光素子の発光方向側に積み重ねられた面状発光素子は、透明材料から成り、前記各面状発光素子の発光領域は、電力供給系統がそれぞれ相違し、一の面状発光素子の陽極電極が矩形であり、他の面状発光素子の陽極電極が所定模様の陽極電極と当該陽極電極を取り囲む模様の陽極電極との電極形状であり、前記一の面状発光素子の発光層と前記他の面状発光素子の発光層の両方を発光させて当該一の面状発光素子に対応する模様を表示し、又は前記一の面状発光素子の発光層を発光させずに前記他の面状発光素子の前記所定模様の陽極模様を発光させて当該所定模様を表示するものである。

請求項１の発明によれば、積み重ねて組み合わせられた各面状発光素子の発光領域をそれぞれ点灯制御することができ、かつ、透明材料から成る面状発光素子を透過して光を照射することができるので、任意の発光領域の模様を表示することができる。これにより、簡易な構造で模様及び発光色を切り換えることができる。また、各定電流源から供給される電流が発光領域内を均一に流れるため、輝度ムラなく複雑な模様を表示することができる。さらに、複雑な模様の陽極電極と複雑な同じ模様の発光層をずらさずに積み重ねる必要がなくなり、製造が容易となる。

本発明の第１の実施形態に係る表示装置の分解斜視図。（ａ）〜（ｃ）は、同表示装置の第１の面状発光素子の作成工程を示す図。（ａ）〜（ｃ）は、同表示装置の第２の面状発光素子の作成工程を示す図。（ａ）、（ｂ）は、同表示装置の発光パターンを示す図。本発明の第２の実施形態に係る表示装置の分解斜視図。（ａ）〜（ｃ）は、同表示装置の第１の面状発光素子の作成工程を示す図。（ａ）〜（ｃ）は、同表示装置の第２の面状発光素子の作成工程を示す図。（ａ）、（ｂ）は、同表示装置の発光パターンを示す図。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る表示装置について、図１乃至図４を参照して説明する。図１に示されるように、表示装置１は、互いに積層された第１の面状発光素子２と、第２の面状発光素子３とを備える。第１の面状発光素子２は定電流源Ａ、Ｂと電気的に接続され、第２の面状発光素子３は定電流源Ｃと電気的に接続される。この表示装置１は、定電流源Ａ、Ｂ、Ｃから面状発光素子２、３に電力が供給されることで第１の面状発光素子２側から発光し、人型又は矢印型の模様を切り換え自在に表示する。

第１の面状発光素子２は、第２の面状発光素子３の発光方向側に積み重ねられ、基材４と、基材４上に形成されている発光層５と、発光層５への給電に用いられる陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃ及び陰極取り出し部７とを有し、これら各材料が透明材料で構成されている。発光層５は、緑色で発光して人型の模様を形成する発光領域５ａ（濃い灰色）と、白色で発光して人型を取り囲む模様を形成する発光領域５ｂ（薄い灰色）とを有する。

第２の面状発光素子３は、基材４と、基材４上に形成されている発光層８及び絶縁層１１と、発光層８への給電に用いられる陽極取り出し部６及び陰極取り出し部７とを有する。発光層８は、白色で発光して矢印型の模様を形成する発光領域８ａ（薄い灰色）を有する。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１の面状発光素子２の製造工程を時系列で示したものである。第１の面状発光素子２の発光層５は、陽極電極９ａ、９ｂと面状の陰極電極１０で挟持され、陽極取り出し部６ａ、６ｂは陽極電極９ａと電気的に接続され、陽極取り出し部６ｃは陽極電極９ｂと電気的に接続され、陰極取り出し部７は陰極電極１０と電気的に接続されている。発光領域５ａ、５ｂ及び陰極電極１０は、陽極電極９ａ、９ｂ及び陰極取り出し部７との位置関係を理解しやすくするために、半透明で図示している。

第１の面状発光素子２は、以下の手順で作成される。まず、図２（ａ）に示されるように、矩形板状の基材４上に、人型の模様の陽極電極９ａと、この人型を取り囲む模様の陽極電極９ｂと、陽極取り出し部６ａ〜６ｃと、陰極取り出し部７とが形成される。陽極電極９ａと陽極電極９ｂの隙間には、絶縁を確保するための、例えばポリイミドから成る絶縁層（図示せず）が形成される。

次に、図２（ｂ）に示されるように、陽極電極９ａ上に緑色で発光する発光領域５ａが陽極電極９ａと同じ模様で形成され、陽極電極９ｂ上に白色で発光する発光領域５ｂが陽極電極９ｂと同じ模様で形成される。発光領域５ａと発光領域５ｂの隙間にも、絶縁を確保するための、例えばポリイミドから成る絶縁層が形成される。なお、発光層５は、発光色の異なる発光領域を３つ以上有していてもよい。

発光層５及び後述する発光層８は、透明な発光材料から成る。発光層５、８は、発光材料の成分比及び膜厚が膜面方向に関して均一となるように、インライン式蒸着方法を用いて形成される。なお、発光層５、８は、表示装置１で表示したいピクトグラムに応じて模様や発光色が適宜選択される。

さらに、図２（ｃ）に示されるように、発光層５と陰極取り出し部７を覆うように陰極電極１０が形成される。陽極取り出し部６ａ、６ｂは発光領域５ａの点灯制御を行うための定電流源Ａと接続され、陽極取り出し部６ｃは発光領域５ｂの点灯制御を行うための定電流源Ｂと接続され、陰極取り出し部７は接地される。定電流源Ａ、Ｂ、Ｃは、電力のオン・オフを切り替えるスイッチを有する。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の面状発光素子３の製造工程を時系列で示したものである。第２の面状発光素子３の発光層８は、陽極電極９と面状の陰極電極１０で挟持され、陽極取り出し部６は陽極電極９と電気的に接続され、陰極取り出し部７は陰極電極１０と電気的に接続されている。発光領域８ａ及び陰極電極１０は、陽極電極９及び陰極取り出し部７との位置関係を理解しやすくするために、半透明で図示している。

第２の面状発光素子３は、以下の手順で作成される。まず、図３（ａ）に示されるように、矩形板状の基材４上に、矢印型の模様の陽極電極９と、陽極取り出し部６と、陰極取り出し部７とが形成される。

次に、図３（ｂ）に示されるように、陽極電極９上に白色で発光する発光領域８ａが、陽極電極９と同じ模様で形成される。発光領域８ａ及び陽極電極９の矢印型の模様を取り囲むようにして絶縁層１１が形成される。

さらに、図３（ｃ）に示されるように、発光層８と陰極取り出し部７を覆うように陰極電極１０が形成される。陽極取り出し部６は発光領域８ａの点灯制御を行うための定電流源Ｃと接続され、陰極取り出し部７は接地される。

基材４は、透明なガラス板、樹脂板又はフィルム、例えば、プラスチックシート、ガラスとプラスチックの複合体、光透過性セラミック板、樹脂硬化体、有機・無機ハイブリッド材料から成るシート・フィルム等で形成されている。なお、表示装置１は、基材４をそれぞれ有する面状発光素子２、３を備えるものに代えて、１つの基材４を面状発光素子２、３で共通に用いるものであってもよい。具体的には、この表示装置１は、１つの基材４の表面に第１の面状発光素子２の材料が積層され、裏面に第２の面状発光素子３の材料が積層されて成る。

電極９、９ａ、９ｂ、１０、陽極取り出し部６、６ａ、６ｂ、６ｃ及び陰極取り出し部７は、光透過性の材料、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ_２等の透明導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属薄膜、導電性有機材料又はこれらを組み合わせたもので形成されている。なお、第２の面状発光素子３の基材４や陽極電極９は、第２の面状発光素子３が表示装置１の発光方向と逆側に配置されていることから、光を透過させる必要がないので不透明な材料であってもよい。

上記のように構成された表示装置１の動作について説明する。図４（ａ）のパターン１に示されるように、定電流源Ａ及び定電流源Ｂのスイッチをオンにし、定電流源Ｃはオフにすると、定電流源Ａから電力が供給されて発光領域５ａが緑色発光し、定電流源Ｂから電力が供給されて発光領域５ｂが白色発光して、発光色が２色の人型パターンが表示される。図の濃い灰色は緑色発光を示し、薄い灰色は白色発光を示す。

図４（ｂ）のパターン２に示されるように、定電流源Ａ及び定電流源Ｂのスイッチをオフにし、定電流源Ｃのスイッチをオンにすると、定電流源Ｃから電力が供給されて発光領域８ａが白色発光し、発光色が１色の矢印型パターンが表示される。図の薄い灰色は白色発光を示す。発光領域８ａから照射される光は、第１の面状発光素子２を透過して表示装置１の外へと放出される。このように、表示装置１は、電力供給系統がそれぞれ相違する発光領域５ａ、５ｂ、８ａを点灯制御することによって、２つのパターンを表示することができる。

上記のように構成された表示装置１は、積み重ねて組み合わせられた各面状発光素子２、３の発光領域５ａ、５ｂ、８ａをそれぞれ点灯制御することができ、かつ、透明材料から成る第１の面状発光素子２を透過して光を照射することができるので、任意の発光領域５ａ、５ｂ、８ａの模様を表示することができる。これにより、簡易な構造で模様及び発光色を切り換えることができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る表示装置について、図５乃至図８を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の面状発光素子２の発光層５と、第２の面状発光素子３の発光層８との両方を発光させて模様を表示することが第１の実施形態と異なる。

図５に示されるように、第１の面状発光素子２は、発光層５及び絶縁層１１と、発光層５への給電に用いられる陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃ及び陰極取り出し部７とを有する。発光層５は、緑色で発光して人型の模様を形成する発光領域５ａ（濃い灰色）を有する。第２の面状発光素子３は、発光層８と、発光層８への給電に用いられる陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃ及び陰極取り出し部７とを有する。発光層８は、白色で発光して矢印型の模様を形成する発光領域８ａ（薄い灰色）と、同じく白色で発光して矢印型を取り囲む模様を形成する発光領域８ｂ（薄い灰色）とを有する。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１の面状発光素子２の製造工程を時系列で示したものである。第１の面状発光素子２の発光層５は、面状の陽極電極９と面状の陰極電極１０で挟持され、陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃは陽極電極９と電気的に接続され、陰極取り出し部７は陰極電極１０と電気的に接続されている。

第１の面状発光素子２は、以下の手順で作成される。まず、図６（ａ）に示されるように、基材４上に、矩形の陽極電極９と、陽極取り出し部６ａ〜６ｃと、陰極取り出し部７とが形成される。

次に、図６（ｂ）に示されるように、陽極電極９上に、緑色で発光する発光領域５ａと、発光領域５ａの人型の模様を取り囲むようにして透明な絶縁層１１が形成される。さらに、図６（ｃ）に示されるように、発光層５と陰極取り出し部７を覆うように陰極電極１０が形成される。陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃは、発光領域５ａの点灯制御を行うための定電流源Ａと接続され、陰極取り出し部７は接地される。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の面状発光素子３の製造工程を時系列で示したものである。第２の面状発光素子３の発光層８は、陽極電極９ａ、９ｂと面状の陰極電極１０で挟持され、陽極取り出し部６ａは陽極電極９ａと電気的に接続され、陽極取り出し部６ｂ、６ｃは陽極電極９ｂと電気的に接続され、陰極取り出し部７が陰極電極１０と電気的に接続されている。

第２の面状発光素子３は、以下の手順で作成される。まず、図７（ａ）に示されるように、基材４上に、矢印型の模様の陽極電極９ａと、この矢印型を取り囲む模様の陽極電極９ｂと、陽極取り出し部６ａ、６ｂ、６ｃと、陰極取り出し部７とが形成される。

次に、図７（ｂ）に示されるように、陽極電極９ａ上に白色で発光する発光領域８ａが陽極電極９ａと同じ模様で形成され、陽極電極９ｂ上に白色で発光する発光領域８ｂが陽極電極９ｂと同じ模様で形成される。さらに、図７（ｃ）に示されるように、発光層８と陰極取り出し部７を覆うように陰極電極１０が形成される。陽極取り出し部６ａは、発光領域８ａの点灯制御を行うための定電流源Ｂに接続され、陽極取り出し部６ｂ、６ｃは、発光領域８ｂの点灯制御を行うための定電流源Ｃに接続され、陰極取り出し部７は接地される。

上記のように構成された表示装置１の動作について説明する。図８（ａ）のパターン１に示されるように、定電流源Ａ、Ｂ、Ｃのスイッチを全てオンにすると、定電流源Ａ、Ｂ、Ｃから電力が供給されて発光領域５ａが緑色発光し、発光領域８ａ、８ｂが白色発光する。具体的には、第１の面状発光素子２は人型の模様に発光し、第２の面状発光素子３は第１の面状発光素子２の裏側から、第１の面状発光素子３全体を照らすようにして矩形の模様で発光する。これにより、表示装置１は、発光色が２色の人型パターンを表示する。なお、２色の人型パターンを表示するとき、第１の面状発光素子２の緑色の発光色は、第２の面状発光素子３の白色の発光色との混合色となるので、この混合色が最適な緑色となるように色調整が行われる。

図８（ｂ）のパターン２に示されるように、定電流源Ａ及び定電流源Ｃのスイッチをオフにし、定電流源Ｂのスイッチをオンにすると、定電流源Ｂから電力が供給されて発光領域８ａが白色発光して、発光色が１色の矢印型パターンが表示される。

上記のように構成された表示装置１においては、第１の面状発光素子２の陽極電極９が矩形であり、第２の面状発光素子３の陽極電極９ａ、９ｂが単純な矢印型の電極形状であるので、各定電流源Ａ、Ｂ、Ｃから供給される電流が発光領域５ａ、８ａ、８ｂ内を均一に流れる。これにより、各発光領域５ａ、８ａ、８ｂが均一に発光するので、表示装置１は、輝度ムラなく複雑な人型の模様を表示することができる。また、第１の面状発光素子２の陽極電極９が矩形であるので、複雑な模様の陽極電極９と複雑な同じ模様の発光層５をずらさずに積み重ねるという作業が必要ない。これにより、製造が容易となって製造コストを削減することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、２つの面状発光素子が組み合わせられているものを示したが、表示する模様や発光色の異なる面状発光素子が３つ以上設けられているものであっても構わない。

１表示装置
２第１の面状発光素子（面状発光素子）
３第２の面状発光素子（面状発光素子）
５、８発光層
５ａ、５ｂ、８ａ、８ｂ発光領域
９、９ａ、９ｂ陽極電極
１０陰極電極

Claims

発光によって模様を表示する面状発光素子を備え、
前記面状発光素子は、前記模様を形成する発光領域を持つ発光層と、前記発光層を挟持して該発光層に電力を供給する陽極電極及び陰極電極と、を有し、
前記面状発光素子が複数組み合わせて用いられる表示装置であって、
前記発光層は、別々の基材上に形成されており、
前記複数の面状発光素子は、積み重ねて組み合わせられ、
前記面状発光素子の発光方向側に積み重ねられた面状発光素子は、透明材料から成り、
前記各面状発光素子の発光領域は、電力供給系統がそれぞれ相違し、
一の面状発光素子の陽極電極が矩形であり、他の面状発光素子の陽極電極が所定模様の陽極電極と当該陽極電極を取り囲む模様の陽極電極との電極形状であり、前記一の面状発光素子の発光層と前記他の面状発光素子の発光層の両方を発光させて当該一の面状発光素子に対応する模様を表示し、又は前記一の面状発光素子の発光層を発光させずに前記他の面状発光素子の前記所定模様の陽極模様を発光させて当該所定模様を表示することを特徴とする表示装置。