KR20050020654A - 발광장치, 운전 지원 시스템 및 헬멧 - Google Patents

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Abstract

운전 지원 시스템과 그 운전 지원 시스템에 최적인 표시장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 이 운전 지원 시스템에 의하면, 운전자의 심신 상태의 변화를 재빨리 인식할 수 있고, 운전자의 전방 시야 내에 경고 발광 표시를 줌으로써 주의를 준다. 또한, 이 운전 지원 시스템에 사용하는 발광장치는 표시의 건너편의 배경을 보는 것을 가능하게 한다. 또한, 가동 편광판을 조정함으로써, 투과 모드와 비투과 모드 사이에서 표시 전환을 적절히 행할 수도 있다.

Description

발광장치, 운전 지원 시스템 및 헬멧{Light emitting device, driving support system, and helmet}
본 발명은 승용차나 오토바이 등의 각종 이동체에 탑재되는 운전 지원 시스템에 관한 것으로, 특히, 운전 지원 시스템에 적당한 표시장치, 표시장치를 구비한 헬멧, 및 표시장치를 포함하는 운전 지원 시스템에 관한 것이다.
최근, 운전의 안전성이나 쾌적성의 향상을 목적으로 하여, 각종의 이동체(차, 오토바이, 비행기 등)의 운전 지원 시스템이 왕성하게 개발되고 있다. 주행 환경 감지 기술을 이용하여, 정속 주행 제어나 선행 차량에 대한 추종 주행 제어(차간 거리 제어) 등을 행하는 운전 지원 시스템으로서 「아답티브 쿠르즈 콘트롤 시스템(Adaptive Cruise Control System)」이 이미 상품화되고 있다.
또한, 예를 들어, 일본 공개특허공고 평6-215300호 공보에는, 주변의 다른 차량 등의 물체를 검출하고, 장애가 되는 물체가 검출된 경우에는 경보를 발하는 기술이 기재되어 있다.
또한, 각종 자동차 내비게이션 시스템이 실용화되고 있다. 그의 일 예가 일본 공개특허공고 평6-88731호 공보에 개시되어 있다. 자동차 내비게이션 시스템에 의해 진로 유도가 다음의 방식으로 행해진다. 즉, 자동차 내비게이션 시스템은 지도 정보를 기억 장치에 미리 기억하여 두고, 자동차에 설치된 방위 센서, 각속도 센서, 거리 센서 등의 주행 상태 검출 센서들로부터의 검출 신호나, GPS로 불리는 장치를 사용하여 위성으로부터의 위도 및 경도 정보 등의 위치 신호를 받아, 이들 검출 신호나 위치 신호 중 어느 것 또는 양쪽 모두에 의해, 현재지(現在地)를 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 상기 기억 장치로부터 지도 정보를 판독하여, 그 현재지를 표시장치로 표시한다.
자동차 내비게이션 시스템에 사용되는 표시장치는 액정 표시장치나 CRT 등의 표시장치 또는 투영(投影)형 표시장치이다.
또한, 자동차 내비게이션 시스템은 차량에 장착하는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 예를 들어, 오토바이나 스노모빌 등의 차량과 같이 운전자 전방의 공간이 작은 차량에는 장착이 곤란하였다. 또한, 표시장치를 차량에 장착한 경우, 운전자의 전방 시야 내에 둘 수 없기 때문에, 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌려 표시장치를 보아야 하므로 매우 위험하다. 그래서, 일본 공개특허공고 평5-85446호 공보에 기재된 바와 같이, 운전자가 착용하는 헬멧에 데이터 투영 수단을 마련하여 운전자의 시야 내에 투영하는 것이 제안되어 있다.
또한, 일본 공개특허공고 2001-272968호 공보에는, 표시 시스템으로서 주의의 환경 정보나 EL 표시장치를 사용하는 사람의 생체 정보에 대응시켜 휘도 조절을 가능하게 하는 시스템이 개시되어 있다.
또한, 일본 공개특허공고 평6-182056호 공보에는, 카오스 어트렉터(chaos attractor)를 이용하여 유기자(遊技者)의 심신 상태에 맞춘 유기기(遊技機)가 개시되어 있다.
운전 지원 시스템에 사용하는 표시장치는 액정 표시장치나 CRT 등의 직시(直視)형 표시장치, 또는 투영(投影)형 표시장치이기 때문에, 예를 들어, 계기반(計器盤) 내부에 표시장치를 설치하거나, 혹은 계기반 상에 표시장치를 배치하게 된다.
직시형 표시장치를 계기반 내부에 설치한 경우, 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌려 표시장치를 보는 것이 요구되어 매우 위험하다.
또한, 직시형 표시장치를 계기반 상에 설치한 경우, 표시장치 그 자체가 운전자의 전방 시야 내의 일부를 차폐하게 된다.
한편, 투영형 표시장치를 계기반 내부에 설치한 경우, 표시 데이터를 앞 유리의 전방에 허상(虛像)으로 비추기 때문에, 전방의 광경에 겹쳐 보일 수 있어, 안전 운전이 가능하게 된다. 그러나, 앞 유리는 곡면을 가지기 때문에, 광학계를 설계하는 것이 어렵고, 또한, 지도와 같은 세밀한 표시를 비추는 광학계를 설계하는 것은 지극히 어려운 일이다. 또한, 투영형 표시장치는 강력한 광원을 필요로 하기 때문에, 소비 전력이 방대하게 되기 쉽고, 이동체의 배터리에 부하가 걸리기 쉽다. 또한, 투영형 표시장치는 투영하기 위한 광로를 확보해야만 하고, 거울 등을 사용하여도 차내에 한정된 공간에 배치하는 것은 어렵다. 또한, 투영형 표시장치는 시야각이 좁기 때문에, 운전석이 아닌 조수석의 사람이 보는 것은 어렵다.
또한, 표시장치의 부착이 자유로운 것이 좋다. 투영형 표시장치가 고장난 경우, 계기반 내부에 설치되어 있기 때문에 수리하기가 번거롭다. 또한, 수리하고 있는 동안, 차량 자체에는 이상이 없음에도 불구하고 차량을 사용할 수 없는 일이 발생한다.
본 발명은 운전 지원 시스템 및 그 운전 지원 시스템에 최적인 표시장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 의하면, TFT를 구비한 액티브 매트릭스 기판을 사용하여 발광장치를 제조하고, 그 발광장치를 통해 표시장치의 건너편의 배경을 볼 수 있다. 본 발명의 발광장치는 투명성이 높은 재료로 만들어진 음극 및 양극과 이들 음극과 양극 사이에 끼워진 유기 화합물 층을 포함하는 발광소자를 가지고 있다. 본 발명의 발광장치는 박형이고 경량이며 저소비 전력의 것이다. 본 발명의 발광장치는 투명 혹은 반투명이므로, 계기반 상에 설치하더라도 전방의 광경에 겹쳐 보일 수 있어 안전 운전이 가능하게 된다.
발광장치 자체를 투명 혹은 반투명으로 하였기 때문에, 배경(특히, 강력한 태양 광선이나, 반대방향에서 오는 차량의 헤드라이트 등)에 따라서는 표시가 보이기 힘든 경우가 있는데, 그 경우에는, 발광장치를 투과 모드로부터 비투과 모드로 전환할 수 있다. 즉, 본 발명의 발광장치는 차량 전방의 광경과 겹쳐지는 표시와 차량 전방의 광경을 차단한 표시를 자유롭게 전환할 수 있다. 예를 들어, 발광장치의 전면 또는 배면의 한쪽에 제 1 편광판을 설치하고, 다른 한쪽에 끼워 넣거나 떼어낼 수 있는 제 2 편광판을 표시부에 겹치면, 배경을 보이지 않게 하여 선명한 화상을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 차량에 탑재되어 운전자의 전방 시야 내에 설치하는 발광장치로서, 그 발광장치의 전면 및 배면을 각각 덮는 전방측 편광판과 후방측 편광판을 가지고, 운전자와 발광장치의 사이에 배치되어 있는 후방측 편광판을 조정함으로써, 차량 전방의 광경과 겹쳐지는 표시와 차량 전방의 광경을 차단한 표시 사이에서 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 발광장치에 다수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 이 발광소자는 투광성인 제 1 전극과, 유기 화합물 층, 및 투광성인 제 2 전극을 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 전방측 편광판과 후방측 편광판은 그들의 편광축이 서로 90도가 되도록 배치되어 있다. 또한, 상기 구성에서, 차량은 승용차, 트럭, 버스, 특용차, 특수차, 특장차, 전차, 자동 이륜차를 포함한다.
또한, 선행 차량, 장애물 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단에 기초하여 운전자에게 경고를 줄 때, 표시를 강조하기 위해 차량 전방의 광경과 겹쳐진 표시로부터 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환할 수 있는 시스템으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 운전자의 생체 정보란, 운전자의 눈의 충혈도, 맥박, 혈압, 체온, 동공의 열린 정도, 뇌파, 안구 운동, 눈의 수정체의 굴절력, 심전도와 같은 정보를 말한다. 운전자의 생체 정보를 검출하는 생체 신호 검출 수단으로서는, 뇌파 센서, 맥파(脈波) 센서, 피부온도 센서, 깜박임을 검출하는 순목(瞬目) 센서, 또는 얼굴의 표정이나 눈의 충혈도나 동공의 열린 정도를 촬영하는 CCD 등이 있다.
그러나, 이들 센서에만 의지한 데이터로는 운전자의 심신 상태를 판단하기가 어렵다. 그래서 본 발명에서는 카오스 이론을 이용한다. 카오스란, 결정론적인 규칙을 가지는 계(系)임에도 불구하고, 매우 복잡한 행동이 비선형으로서 나타나는 결과, 본질적으로 랜덤하게 되는 현상을 의미한다. 또한, 카오스의 거동을 특징짓는 탑폴로지(topology)를 카오스 어트렉터(attractor)라 부르고, 이것은 카오스를 생성하는 시스템의 거동이 수렴하는 수학적 구조체이다. 상기 생체 신호 검출 수단에 의해 얻어진 생체 정보를 수치 처리하여 카오스 어트랙터를 산출하고, 이 카오스 어트랙터가 카오스의 정의 조건에 적합한 정도를 나타내는 지수(리아프노브(lyapunov) 지수)를 산출함으로써 운전자의 심신 상태를 파악하고, 졸음 방지나 집중력 저하를 판단하는 것이 바람직하다. 본 발명은, 건강한 상태의 경우나 집중력이 충분히 있는 경우 카오스 어트렉터는 복잡하지만, 집중력이 저하되거나 정신 심리 상태나 생리 상태가 불안정하게 되면 카오스 어트렉터는 단순화되는 것을 이용한다.
카오스를 이용함으로써 운전자의 심신 상태의 변화를 재빨리 인식할 수 있고, 경고를 줌으로써 운전자에게 주의를 주는 것이 가능하다. 예를 들어, 졸음 운전의 경우, 운전자가 졸기 시작하여 눈을 감고 있는 시간이 어느 일정 시간을 넘어 처음 경고를 주는 단순한 운전 지원 시스템보다도, 카오스를 이용하여 카오스 어트렉터가 단순화되었을 때, 즉, 운전자가 졸기 시작하기 전에 경고를 주는 운전 지원 시스템이 졸음 운전 방지에 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, TFT가 마련된 액티브 매트릭스 기판을 가지는 발광장치를 사용함으로써 고정세(高精細)한 표시를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 운전 지원 시스템은, 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과, 선행 차량, 도로 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과, 차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 표시하는 표시 수단을 포함하고, 상기 표시 수단은 차량의 운행에 관한 데이터를 표시하는 경우에는 차량 전방의 광경과 겹쳐진 표시로 하고, 경보 데이터를 표시하는 경우에는 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 운전 지원 시스템은, 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과, 선행 차량, 도로 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과, 차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 표시하는 표시 수단과, 차량의 외부 환경을 검출하는 외부 환경 검출 수단을 포함하고, 상기 외부 환경 검출 수단에 의해 얻어지는 외부 환경에 따라, 차량 전방의 광경과 겹쳐진 표시와, 차량 전방의 광경을 차단한 표시를 자동으로 전환할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 운전 지원 시스템에 의하면, 차량의 외부 환경을 검출하는 외부 환경 검출 수단은 차내에 들어가는 광량을 검출하는 센서인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 운전 지원 시스템은, 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과, 선행 차량, 도로 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과, 차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경고를 표시하는 표시 수단과, 차량의 외부 환경을 검출하는 외부 환경 검출 수단을 포함하고, 상기 경고를 표시하는 표시 수단은 운전자 및 이 운전자의 전방 시야에 순간적으로 강한 전면(全面) 발광을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전 지원 시스템들 각각은 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 출력하는 음성 출력 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 운전 지원 시스템들 각각은, GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자기의 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억한 기억 수단을 더 포함하고, 상기 위치 정보 산출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 지도 정보를 판독하고, 그 지도 정보를 상기 표시 수단에 의해 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 운전 지원 시스템들 각각은 발광장치로서, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 차량 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있고, 편광판을 조정함으로써 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환할 수 있다.
또한, 상기 운전 지원 시스템들 각각에 의하면, 운전자의 생체 정보를 판단하는 상기 판단 수단은, 운전자의 생체 정보를 취득하는 센서와, 이 센서에 의해 취득한 데이터를 수치 처리하여 카오스 어트렉터를 산출하는 카오스 어트렉터 생성부와, 카오스 어트렉터가 카오스의 정의에 부합한 정도를 나타내는 지수를 산출하는 리아프노브(lyapunov) 지수 생성부를 포함하는 운전자 심신 상태 판단 수단인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 오토바이나 스노모빌 등의 차량과 같이 운전자 전방의 공간이 작은 차량의 경우에는, 헬멧에 발광장치를 장착한다. 헬멧에 장착하는 발광장치는 표시의 건너편의 배경을 볼 수 있도록 하는 구조로 한다. 유기 화합물 층을 발광층으로 하는 발광장치는 내비게이션 정보 등의 고정세한 표시를 할 수 있고, 경량이며 소형인 점에서 다른 표시장치보다도 유리하다. 투영형 표시장치는 투영을 위한 광로를 확보해야 하는데, 그 광로는 미러 등을 사용하여도 헬멧 내의 한정된 공간에 배치하기는 어렵다. 또한, 투영형 표시장치에서는, 비가 내리면 물방울 등에 의해 투영 화상이 흐트러지기 쉽다.
또한, 2장의 편광판을 발광장치의 앞면 및 배면에 각각 마련하여, 한쪽의 편광판을 슬라이드 가능하게 하고, 1장의 편광판과 발광장치가 겹치는 투과 모드와, 2장의 편광판과 발광장치가 겹치는 비투과 모드 사이에서 발광장치를 전환하는 구조로 해도 좋다. 지도 정보 및 현재지 정보를 표시하는 경우에는, 비투과 모드로 전환하여, 선명한 화상을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 구성은, 투명한 실드(shield)와 헬멧 장착자의 눈 사이에 장착자 전방의 광경을 중첩시켜 표시할 수 있는 발광장치를 구비한 헬멧이다.
상기 구성에서, 상기 헬멧에는 GPS 수신기를 구비하고, 그 GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자신의 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억하는 기억 수단이 차량에 설치되고, 상기 위치 정보 산출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 지도 정보를 판독하고, 그 지도 정보를 상기 발광장치에 의해 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 구성에서, 상기 헬멧에 마련된 발광장치는 매트릭스 형상으로 다수의 발광소자를 구비하고, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 장착자 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.
표시의 건너편 배경을 표시할 수 있는 발광장치를 헬멧에 탑재시켜, 운전자 전방 시야 내에서 화상을 표시할 수 있기 때문에, 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌리지 않고 표시 정보를 안전하게 볼 수 있다. 헬멧의 실드와 장착자의 눈 사이에 발광장치를 마련하면, 호우 등의 악천후라도 전방 시야 내에서 화상을 표시할 수 있다.
본 명세서에서, '가시광에 대하여 투명'이란 가시광의 투과율이 80∼100%인 것을 가리키고, '가시광에 대하여 반투명'이란 가시광의 투과율이 50∼80%인 것을 가리킨다.
본 발명에 따르면, 운전자의 전방 시야 내에서의 표시 전환이 가능하게 되기 때문에, 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌리지 않고 표시 정보를 안전하게 볼 수 있다.
[실시형태]
본 발명의 실시형태에 대하여 아래에 설명한다.
도 1(A) 및 도 1(B)는 본 발명의 발광장치가 표시하고 있는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 1(A)에는, 가동(可動) 편광판(102)이 발광장치(100)와 겹치지 않는 투과 모드의 경우가 도시되어 있다. 발광장치(100)는 투명 혹은 반투명이고, 점등시킨 부분(표시 영상(104)) 이외의 영역에 배경(103)(여기서는, 전방 풍경에 보이는 오토바이)이 표시된다. 또한, 1장의 편광판(101)만이 발광장치(100)의 배면에 겹쳐 있어, 관찰자(도시하지 않음)는 발광장치(100) 및 편광판(101)을 통하여 배경(103)을 눈으로 인식할 수 있다.
또한, 도 1(B)에는, 가동 편광판(102)이 발광장치(100)와 겹치는 비투과 모드의 경우가 도시되어 있다. 발광장치(100)의 전면(前面)에 접하는 편광판(102)과 배면(背面)에 접하는 편광판(101)은 그들의 편광축이 서로 90도가 되도록 배치되어 있기 때문에, 2장의 편광판이 겹친 부분은 차광된다. 따라서, 배경(103)의 일부(여기서는, 전방 풍경이 보이는 오토바이의 일부)가 편광판(101, 102)에 의해 차폐되어, 관찰자는 배경(103)의 일부를 눈으로 인식할 수 없게 된다. 예를 들어, 경고 표시(105)를 표시할 때 비투과 모드로 한다. 그리고, 발광장치(100)로부터 발광되는 광은 1장의 편광판(102)만을 통과할 뿐이므로, 관찰자는 발광장치(100)의 표시를 눈으로 인식할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가동 편광판(102)을 조정함으로써 투과 모드와 비투과 모드 사이에서 전환할 수 있는 발광장치를 차량에 탑재, 대표적으로는, 도 2(C)에 도시된 바와 같이 계기반 위에 설치한다. 또한, 부착 위치는 특별히 한정되는 것은 아니고, 운전석 상부에 부착시켜 전방 시야의 상부에서 영상을 표시하는 구성으로 하여도 좋다.
도 2(A) 및 도 2(B)는 차량의 앞 유리(204)의 내측에 설치된 발광장치의 예를 나타낸다. 도 2(A) 및 도 2(B)에 도시된 바와 같이, 차량용 발광 패널(200)은, 1쌍의 투광성 전극 사이에 발광 매체인 발광성 물질이 끼워지고 그것이 1쌍의 투광성 기판에 사이에 끼워져 구성되어 있다.
발광 물질로서는, 유기 화합물 재료, 무기 화합물 재료, 또는 이들을 조합시킨 재료와 같은 각종 재료가 사용될 수 있다. 발광 물질에 의해 얻어지는 루미네센스(luminescence)에는, 일중항 여기 상태로부터 기저 상태로 복귀할 때의 발광(형광)과, 삼중항 여기 상태로부터 기저 상태로 복귀할 때의 발광(인광)이 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 발광 물질은 일중항 여기 혹은 삼중항 여기, 혹은 양자의 여기를 통하여 발광하는 모든 발광 물질을 포함한다.
또한, 투광성 기판으로서는, 석영, 유리(예를 들어, 무(無)알칼리 유리, 강화 유리 혹은 내열 유리 등), 플라스틱(예를 들어, PES(폴리에테르 술폰), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트), PI(폴리이미드) 등) 및 다른 가요성 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 투광성 기판으로서 가요성 기판을 사용한 경우에는, 발광장치를 차량의 창유리의 곡면을 따라 고착시킬 수 있다.
또한, 발광 패널(200)의 고정 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 접착제를 사용하여 고착하여도 좋고, 접착 테이프 등을 사용하여 탈착 가능하게 하여도 좋다. 또한, 고정하기 위한 지그(jig)를 사용하여 기계적으로 고정하여도 좋다.
도 2(A)에 도시된 투과 모드 시에는, 외광(203)은 앞 유리를 통과하고, 1장의 편광판(201) 및 발광 패널(200)을 통과한다. 또한, 차량용 발광 패널(200)은 운전자쪽 방향과 앞 유리(204)쪽 방향 모두로 발광한다. 양 발광방향이 도 2(A)에서 부호 205, 206으로 나타내어져 있다. 단, 앞 유리쪽 방향으로 발광된 발광은 편광판(201)을 통과하기 때문에 약간 차광된다.
도 2(B)에 도시된 비투과 모드 시에는, 외광(203)은 앞 유리를 통과하고, 1장의 편광판(201) 및 발광 패널(200)을 통과한 후, 다른 1장의 편광판(202)에 의해 차단된다. 편광판(202)은 가동 축(207)을 축으로 하여 전방 시야 내에서 조정되는 구조로 되어 있다. 또한, 차량용 발광 패널(200)은 운전자쪽 방향과 앞 유리(204)쪽 방향 모두로 발광한다. 양 발광방향이 도 2(B)에서 부호 205, 206으로 나타내어져 있다.
도 2(C)는 차량용 발광 패널(200)을 탑재한 차량의 전체 구조를 나타낸다. 부호 207은 차체, 208은 핸들, 209는 CCD 카메라를 가리키고 있다. CCD 카메라(209)에서는 운전자의 생체 정보(눈의 충혈도, 졸고 있는 얼굴 표정, 또는 동공의 열린 정도 등)를 검지하고, 그 정보에 따라, 차량용 발광 패널(200)이 경고 표시를 하거나, 또는 스피커로 경고음을 출력시킨다. 또한, 핸들(208)의 일부에 맥파 센서나 온도 센서 혹은 압력 센서를 설치하여, 운전자의 생체 정보(맥파, 체표면 온도, 악력(握力) 등)를 얻도록 하여도 좋다. 또한, 맥파 센서나 온도 센서를 내장시킨 손목 시계 타입으로 하고, 얻어진 정보를 송신기에 의해 운전 지원 시스템에 송신할 수 있는 손목 시계를 운전자가 장착하도록 하여도 좋다.
하나의 생체 정보 검출 수단으로부터 운전자의 심신 상태를 판단하고, 어느 범위의 값, 또는 어느 조건에 해당한 경우에만 경고를 주는 시스템으로 하여도 좋지만, 운전자의 심신 상태를 보다 정확하게 판단하기 위해서는 카오스를 이용하는 것이 바람직하다.
운전자의 생체 정보를 m(m = 4 이상)차원 공간에 매립하여 어트렉터를 구성하고, 카오스의 정의 조건과 비교함으로써 운전자의 심신 상태를 파악한다. 아래에 그 순서의 일부를 간단하게 설명한다.
m차원의 역학계에서는, 임의의 시각에서의 그 시스템의 상태의 변화 규칙은 m개의 상태 변수 함수에 의해 나타낼 수 있다. 하나의 검출 수단으로부터는, 식 1과 같은 1변수의 시계열(時系列) 신호가 측정된다.
[식 1]
ξ1, ξ2, …, ξi, …
다음으로, 이 시계열 신호로 고차원 공간에서의 역학계의 어트렉터를 구성한다. 여기서는, 일정 시간마다의 차이를 사용하는 방법에 의해 어트렉터를 구성한다. 예를 들어, 시간 지연 크기를 T(샘플링 시간 × a)로 하여, 시계열 신호 ξ1을 사용하여 m차원 매립 공간에서 식 2와 같은 m차원 벡터를 구성한다.
[식 2]
X1 = (ξ1, ξ1+a, …, ξ1+(m-1)a)
X2 = (ξ2, ξ2+a, …, ξ2+(m-1)a)
X3 = (ξ3, ξ3+a, …, ξ3+(m-1)a)
·
·
·
XN = (ξN, ξN+a, …, ξN+(m-1)a)
상기 식 2에 나타내는 X는 m개의 ξ로 이루어지고, 지연 시간 T(샘플링 시간 × a)마다의 ξ의 값에 의해 구성된다.
상기 순서로 나타낸 바와 같이, 얻어진 시계열 신호를 다차원 공간 내에 매립하고 사영(射影) 평면이나 어트렉터를 추출할 수 있는 카오스 소프트웨어를 사용한다. CPU 등에 의해 카오스 소프트웨어를 실행하여 얻어진 사영 평면이나 어트렉터(랜덤한 정보로부터 카오스 처리를 하여 얻어지는 패턴)를 메모리에 기억된 운전자의 소정 패턴(운전자의 집중력이 저하되거나 정신 심리 상태나 생리 상태가 불안정한 때의 패턴)과 대조한다. 그리고, 패턴 대조의 정도를 산출하여 리아프노브 지수를 얻고, 그의 값에 기초하여 운전자에게 경고 표시, 경고음 등을 준다.
예를 들어, 현상(現狀)의 운전자의 심신 상태가 「졸음」 상황에 있을 때, 생체 정보 센서로부터 얻은 데이터를 카오스 소프트웨어로 해석하여 컴퓨터가 운전자 상황을 인식하고, 강력한 발광이나 적색 발광에 의한 경고 표시나 경고음을 출력하여 운전자에게 주의를 촉구한다.
또한, 앞쪽의 발광에 의한 표시는 차 밖의 보행자나 반대방향 차의 운전자가 본 경우 좌우가 반대로 표시된다. 그러나, 선행 차량의 운전자가 백미러 너머로 보면, 선행 차량의 운전자도 차량용 발광 패널(200)이 설치된 차량의 운전자와 마찬가지로 표시를 볼 수 있다. 따라서, 차량용 발광 패널(200)에 메시지를 표시하는 경우, 앞차의 운전자가 백미러 너머로 차량용 발광 패널(200)을 보면 뒷차의 메시지를 판독하는 것도 가능하다.
또한, 차량용 발광 패널(200)은 투광성을 가지고 있으므로, 후드(hood) 위에 고정하여도 운전자의 시야를 방해하지 않고 이용할 수 있다. 따라서, 운전자는 표시되는 화상으로부터 정보를 얻으면서 차량 외부를 눈으로 확인하여 안전하게 운전할 수 있으므로 편리하다. 또한, 본 발명의 차량용 발광 패널은 박형이고 경량이어서 차내와 같은 좁은 공간에서도 충분히 활용할 수 있다.
도 2(A)에 도시한 투과 모드는 차량의 속도나 엔진의 회전수 등의 차량의 운행에 관한 데이터를 항상 표시하여 두는 경우에 적당하다. 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌리지 않고 시점(視點)을 변화시키는 것만으로 순간적으로 차량의 운행에 관한 데이터를 확인할 수 있다.
도 2(B)에 도시한 비투과 모드는 경고 등의 데이터, 고정세한 표시인 지도 정보의 데이터를 임시로 표시하여 두는 경우에 적당하다. 비투과 모드로 전환하여 엔진 트러블, 사이드 브레이크를 거는 것을 잊어버리거나, 안전벨트 미착용 등에 대한 경고 표시를 행하면, 그 경고 표시가 전방 시야 내에 표시되기 때문에 재빨리 운전자에게 인식시킬 수 있다. 또한, 표시를 인식하기 어려운 경우, 예를 들어, 반대방향 차량의 헤드라이트, 강한 태양 광에 의해 보기 힘든 경우에는 비투과 모드로 전환하는 것이 바람직하다.
또한, 편광판의 가동부를 CPU와 연동시켜, 투과 모드와 비투과 모드를 적절히 전환할 수 있는 기능을 포함하는 운전 지원 시스템을 구축하여도 좋다.
도 3(A)는 차량의 상면도, 도 3(B)는 차량의 정면도, 도 3(C)는 차량의 후면도이다. 도 3(A)∼도 3(C)에서, 부호 2102는 앞 유리, 부호 2103a, 2103b, 2103c, 2103d는 카메라, 부호 2104a, 2104b는 센서, 부호 2105a, 2105b는 라이트, 부호 2106은 범퍼, 부호 2107은 차의 바퀴, 부호 2109는 CPU, 부호 2110은 운전자, 부호 2111은 후면 창유리를 나타낸다. 또한, 도시하지 않았지만, 차량은 전기나 가솔린 등의 에너지원과, 엔진 등의 동력을 공급하는 원동기나 동력 전달 장치, 브레이크 장치, 조향 장치, 현가(懸架) 장치, 보조 기기류, 장비품 등을 구비한다. 또한, 카메라, 센서, 및 마이크로폰의 개수나 설치 개소는 도시한 경우에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다.
앞 유리(2102) 및 후방 측의 창문인 후면 창유리(2111)에 차량용 표시장치를 설치하고 있다. 본 발명의 차량용 표시장치는 투광성의 기능과 화상을 표시하는 기능을 가지기 때문에, 시야를 방해하지 않고 운전자를 보호하면서 필요에 따라 화상을 표시할 수 있다. 또한, 상황에 따라 편광판을 이동시켜, 투과 모드와 비투과 모드를 전환할 수 있다. 따라서, 더욱 더 고기능성, 고부가가치를 구비한 차량을 제공할 수 있다.
투과 모드 시에 있어서, 본 발명의 차량용 표시장치는 투광성을 가지고 있으므로, 운전자(2110)의 시야를 방해하지 않는다. 따라서, 표시부 A(2101)와 같이 앞 유리 상에 시계(時計) 표시 화상이나 속도계 표시 화상 등을 표시할 수 있다. 표시하는 내용이나 표시와 비표시의 전환은 버튼 조작으로 운전자가 필요에 따라 조작할 수 있다.
또한, 도 3(A)∼도 3(C)와 같이 차량에 센서(2104a, 2104b), 카메라(2103a∼2103d)를 설치하여, 얻어지는 정보를 표시하여도 좋다. 차량의 이들 외부 정보를 검출하는 검출 수단에 의해 검출되는 정보는 메모리 등의 기억 매체에 의해 기억되고, 정보 표시 수단에 의해 표시된다. 또한, 차량 내부의 스피커를 사용하여, 표시 기능과 음성 모두에 의해 차량의 위험 등을 운전자에게 경고할 수 있도록 하여도 좋다. 표시로 경고하는 경우에는, 편광판을 이동시켜 비투과 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 또한, 차량 외부로부터의 광량을 측정하고, 표시를 보기 힘들게 하는 어느 일정 광량을 넘은 경우에도 비투과 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 상기 시스템을 위해, 차량의 내부에 CPU를 배치하는 것이 적절하며, 이 CPU에 모든 요소가 접속된 상태가 되도록 한다.
도 3(A)∼도 3(C)에서는, 장애물 센서가 반응하고, CPU(2109)에 의해 표시부 B(2108)가 연동하여 작동하고 있다. 도 3(A)∼도 3(C)에서는 편광판을 이동시켜 비투과 모드로 전환한 후 경고를 표시하지만, 카메라(2103d)가 도로 장애물과 차량의 상태를 화상으로 표시하여, 운전자 또는 차량 외의 사람에게도 알리도록 하여도 좋다. 이와 같이, 본 발명의 차량용 표시장치를 탑재한 차량은 운전자에게도 다른 보행자 등에 있어서도 안전하고 쾌적한 운전이 가능한 고부가가치를 부여한 차량이다.
또한, 본 발명을 적용하여 제조되는 차량의 예로는, 승용차, 스포츠 카, 트럭, 버스, 스테이션 왜건(station wagon), 특용차(구급차 등), 특수차(트랙터 등), 특장차(탱크로리 차 등) 등의 자동차, 전차, 자동 이륜차 등을 들 수 있다.
또한, 앞 유리에 표시부를 설치하여, 자동차 내비게이션 시스템으로서 사용하는 것도 유익하다. 자동차 내비게이션 시스템이란, 주행 중의 차량의 현재 위치, 진행 방향 등의 정보를 인공위성, 지자기계(地磁氣計), 주행 거리계 등을 이용하여 측정하고, 차내의 화면상에 표시하여 운전자에게 알려주는 장치이다. 종래의 내비게이션 시스템에서는 표시하는 화면이 앞 유리로부터 하측에 있는 것이 많기 때문에, 운전자가 전방으로부터 시선을 옮겨 버릴 위험이 있다. 본 발명에 따른 자동차 내비게이션 시스템은, 차량과 차량의 외부 환경을 검출하는 상기한 검출 수단, 그 정보를 기억하는 기억 수단, 그 정보를 표시하는 표시 수단을 가지고 있고, 그 표시 수단에 의해 차량의 앞 유리 부분에 표시 화면을 표시한다. 운전자는 진행 방향으로 차량 외측의 사람이나 도로 모습을 보면서 자동차 내비게이션 시스템으로부터의 화상에 의한 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 안전하고 편리하며 쾌적한 운전을 할 수 있다.
또한, 앞 유리 및 후면 창유리에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 표시장치는 차량의 측면 창유리 혹은 선루프라고 불리는 차량의 상방(천장)에 설치되는 창유리 등, 어디라도 자유롭게 설치할 수 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 본 발명에 대하여 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 양면 출사(出射)형의 발광장치를 도 4(A) 및 도 4(B)를 이용하여 설명한다.
도 4(A)는 화소부의 일부를 나타내는 단면도이고, 도 4(B)는 발광 영역에 있어서의 적층 구조를 나타내는 개략도이다. 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 상측 방향과 하측 방향 모두로 광을 방출할 수 있다. 발광 영역의 배치, 즉, 화소 전극의 배치로서는, 스트라이프(stripe) 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등을 예로 들 수 있다.
도 4(A)에서, 부호 300은 제 1 기판, 부호 301(301a, 301b)은 절연층, 부호 302는 TFT, 부호 308은 제 1 전극(투명 도전층), 부호 309는 절연물(격벽 또는 뱅크(bank)로도 불림), 부호 310은 EL층, 부호 311은 제 2 전극(Ag와 같은), 부호 319는 투명 도전층, 부호 312는 투명 보호층, 부호 313은 투명한 시일(seal)재, 부호 314는 제 2 기판을 나타낸다.
제 1 기판(300)상에 형성된 TFT(302)(p채널형 TFT)는 발광하는 EL층(310)으로 흐르는 전류를 제어하는 소자이고, 부호 304는 드레인 영역(또는 소스 영역)이다. 또한, 부호 306은 제 1 전극과 드레인 영역(또는 소스 영역)(304)을 접속하는 드레인 전극(또는 소스 전극)이다. 또한, 드레인 전극(306)과 같은 공정으로 전원 공급선이나 소스 배선 등의 배선(307)도 동시에 형성된다. 여기서는, 제 1 전극과 드레인 전극을 따로따로 형성하는 예를 도시하였지만, 동일하게 하여도 좋다. 제 1 기판(300)상에는, 하지 절연막(여기서는 하층을 질화 절연막, 상층을 산화 절연막)으로 된 절연층(301a)이 형성되어 있고, 게이트 전극(305)과 활성층 사이에는 게이트 절연막이 형성되어 있다. 또한, 부호 301b는 유기 재료 또는 무기 재료로 형성된 층간절연막이다. 또한, 여기서는 도시하지 않았지만, 하나의 화소에는 다른 TFT(n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT)를 하나 이상 포함하고 있다. 또한, 여기서는 하나의 채널 형성 영역(303)을 가지는 TFT를 도시하였으나, 본 발명이 이것에 특별히 한정되는 것은 아니고, 다수의 채널을 가지는 TFT로 하여도 좋다.
또한, 여기서는 탑 게이트형 TFT를 예로 들어 설명하지만, TFT 구조에 관계없이 본 발명을 적용할 수 있고, 예를 들어, 보텀 게이트형(역스태거형) TFT나 순스태거형 TFT에 적용하는 것도 가능하다.
또한, 제 1 전극(308)은 투명 도전막으로 이루어지고, 즉, EL 소자의 양극(혹은 음극)이다. 투명 도전막으로서는, ITO(인듐 주석 산화물), In2O3-ZnO(산화 인듐-산화 아연 합금), ZnO(산화 아연) 등을 사용할 수 있다.
또한, 절연물(309)은 제 1 전극(308)의 단부(및 배선(307))를 덮도록 형성된다다. 절연물(309)로서는, 무기 재료(산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘 등), 감광성 또는 비감광성의 유기 재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 레지스트 또는 벤조시클로부텐), 또는 이들의 적층 등을 사용할 수 있지만, 여기서는, 질화 실리콘막으로 덮여진 감광성 유기 수지를 사용한다. 예를 들어, 유기 수지의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물의 상단부에만 곡률 반경을 가지는 곡면을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(309)로서, 광에 따라 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형 감광성 유기 수지나, 또는 광에 따라 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 유기 수지가 사용될 수 있다.
또한, 유기 화합물 EL 층(310)은 증착법 또는 도포법에 의해 형성된다. 본 실시예에서는, 유기 화합물 EL 층(310)을 증착 장치로 성막하여, 균일한 막 두께를 얻는다. 또한, 신뢰성을 향상시키기 위해, 유기 화합물 EL 층(310)의 형성 직전에 진공 가열(100℃∼250℃)하여 탈기(脫氣)하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 증착법을 사용하는 경우, 진공도가 5 × 10-3 Torr(0.665 Pa) 이하, 바람직하게는, 10-4∼10-6 Pa까지 진공 배기된 성막실에서 증착을 행한다. 증착 시, 미리 저항 가열에 의해 유기 화합물은 기화시켜 두고, 증착 시에 셔터가 개방된 때 기판 방향으로 비산한다. 기화된 유기 화합물은 상방으로 비산하고, 금속 마스크에 마련된 개구부를 통하여 기판상에 증착된다.
또한, EL 층(유기 화합물 층)(310)은 양극측으로부터 순차적으로, HIL(정공 주입층), HTL(정공 수송층), EML(발광층), ETL(전자 수송층), EIL(전자 주입층)의 순으로 적층한다. 대표적으로는, HIL로서 CuPc, HTL로서 α-NPD, ETL로서 BCP, EIL로서 BCP:Li를 각각 사용한다.
또한, EL 층(유기 화합물 층)(310)으로서는, 풀 컬러 표시로 하는 경우, 구체적으로는, 적색, 녹색, 청색의 발광을 나타내는 재료 층을 각각 증착 마스크를 이용한 증착법, 또는 잉크제트법 등에 의해 적절히 선택적으로 성막하면 좋다.
또한, 본 발명은 상기 EL 층의 적층 구조에 한정되는 것은 아니고, 녹색 발광을 나타내는 유기 화합물 EL 층(310)을 형성하는 경우, α-NPD를 60 nm의 두께로 성막한 후, 동일 증착 마스크를 사용하여, 녹색 EML(발광층)로서 DMQD가 첨가된 Alq3을 40 nm의 두께로 성막하고, ETL(전자 수송층)로서 Alq3을 40 nm의 두께로 성막하고, EIL(전자 주입층)로서 CaF2를 1 nm의 두께로 성막한다. 또한, 청색 발광을 나타내는 유기 화합물 EL 층(310)을 형성하는 경우에는, α-NPD를 60 nm의 두께로 성막한 후, 동일 마스크를 사용하여, 블로킹 층으로서 BCP를 10 nm의 두께로 성막하고, ETL로서 Alq3을 40 nm의 두께로 성막하고, EIL로서 CaF2를 1 nm의 두께로 성막한다. 또한, 적색 발광을 나타내는 유기 화합물 EL 층(310)을 형성하는 경우에는, α-NPD를 60 nm의 두께로 성막한 후, 동일 마스크를 사용하여, 적색 EML로서 DCM이 첨가된 Alq3를 40 nm의 두께로 성막하고, ETL로서 Alq3를 40 nm의 두께로 성막하고, EIL로서 CaF2를 1 nm의 두께로 성막한다.
또한, 백색 발광하는 EL 소자에 컬러 필터나 색 변환 층 등을 별도 마련함으로써, 풀 컬러 표시가 가능한 발광장치를 제작할 수도 있다. 간단한 표시만을 행하는 표시장치, 즉, 조명장치에 본 발명을 적용하는 경우, 단색 발광(대표적으로는 백색 발광)만이 요구된다. 예를 들어, 정공 수송성의 폴리비닐카르바졸(PVK)에 전자 수송성의 1,3,4-옥사디아졸 유도체(PBD)를 분산시킴으로써 백색 발광이 얻어질 수 있다. 또는, 30 wt%의 PBD를 전자 수송제로서 분산시킨 다음, 4종류의 색소(TPB, 쿠마린 6, DCM 1, 나일 레드(Nile Red))를 적당량 분산시킴으로써 백색 발광이 얻어질 수 있다. 또한, 적색 발광하는 유기 화합물 막이나 녹색 발광하는 유기 화합물 막이나 청색 발광하는 유기 화합물 막을 적절히 선택하여, 반복하여 혼색시킴으로써, 전체로서 백색 발광을 얻는 것도 가능하다.
또한, 제 2 전극(311), 즉, EL 소자의 음극(혹은 양극)은 도전막으로 형성된다. 제 2 전극(311)의 재료로서는, MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, CaN 등의 합금, 또는 주기율표 1족 혹은 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 공증착하여 형성한 투광성을 가지는 금속 박막이 사용된다. 여기서는, 제 2 전극을 통과시켜 양 방향으로 발광시키는 양면 출사형이므로, 두께 6 nm∼10 nm의 알루미늄 막, 혹은 Li를 미량으로 포함하는 알루미늄 막을 사용한다. 제 2 전극(311)으로서 Al 막을 사용하는 경우, 유기 화합물 EL 층(310)이 산화물 이외의 재료로 형성하는 것이 가능하게 되고, 발광장치의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 두께 6 nm∼10 nm의 알루미늄 막을 형성하기 전에, 버퍼층으로서 CaF2, MgF2, 또는 BaF2를 사용하여 투광성을 가지는 층(막 두께: 1 nm∼5 nm)을 형성하여도 좋다.
또한, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광의 투과율, 흡수율, 및 반사율을 동일하게 하기 위해, 따라서, 음극의 저저항화를 도모하기 위해, 두께 6 nm∼10 nm의 금속 박막 위에 투명 도전막(ITO, In2O3-ZnO, ZnO 등)을 240 nm∼290 nm, 혹은 380 nm∼500 nm의 두께로 형성하면 좋다. 그리하여, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광의 표시에 있어서의 차이를 없앤다. 또한, 음극의 저저항화를 도모하기 위해, 제 2 전극(311)의 비발광 영역 상에 보조 전극을 마련하여도 좋다. 또한, 음극 형성 시에는, 증착으로서 저항 가열을 사용하고, 증착 마스크를 사용하여 선택적으로 형성하면 좋다.
또한, 부호 312는 스퍼터링법 또는 증착법에 의해 형성된 투명 보호막이고, 이 보호막은 금속 박막으로 형성된 제 2 전극(311)을 보호함과 동시에 수분의 침입을 방지하는 봉지막으로 기능한다. 이 투명 보호막(312)은 스퍼터링법 또는 CVD법에 의해 얻어지는 질화규소막, 산화규소막, 산화질화규소막(SiNO 막(조성비 N>O) 또는 SiON 막(조성비 N<O)), 탄소를 주성분으로 하는 박막(예를 들어, DLC 막, CN 막)으로 사용될 수 있다. 이들 무절연막은 수분 및 산소에 대하여 높은 블로킹 효과를 가지고 있지만, 막 두께가 두껍게 되면 막 응력이 증대되어 박리가 발생하기 쉽다.
이렇게 하여 형성된 투명 보호막(312)은 유기 화합물 EL 층을 발광층으로 하는 EL 소자의 봉지막으로서 최적이다. 또한, 기판 간격을 확보하기 위한 갭(gap) 재료를 함유하는 시일재에 의해 제 2 기판(314)과 제 1 기판(300)이 부착되어 있다.
또한, 보호막으로서. 음극 상에 제 1 무기 절연막과, 응력 완화막과, 제 2 무기 절연막의 적층으로 된 보호막을 형성하여도 좋다. 예를 들어, 음극을 형성한 후, 그 위에 제 1 무기 절연막을 5 nm∼50 nm의 두께로 형성하고, 그 위에 증착법으로 흡습성 및 투명성을 가지는 응력 완화막(유기 화합물 층 등)을 10 nm∼100 nm의 두께로 형성한 다음, 제 2 무기 절연막을 5 nm∼50 nm의 두께로 형성하면 좋다. 또한, 응력 완화막과 무기 절연막의 적층을 2층 이상 적층하여도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 제 2 기판(314)을 구성하는 재료로서, 유리 기판이나 석영 기판 외에, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이드), 마일러, 폴리에스터 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 사용할 수도 있다.
또한, 충전하는 시일재(313)로서는, 투광성을 가지고 있는 재료라면 특별히 한정되지는 않고, 대표적으로는, 자외선 경화형 또는 열 경화형 에폭시 수지를 사용하면 좋다. 여기서는, 굴절률 1.50, 점도 500 cps, 쇼어 D 경도 90, 인장 강도 3000 psi, Tg점(유리 전이 온도) 150℃, 체적 저항 1 × 1015 Ω/cm, 내전압 450 V/mil인 고내열성의 UV 에폭시 수지(일렉트로라이트사 제품 : 2500 Clear)를 사용한다. 또한, 투명한 시일재를 1쌍의 기판 사이에 충전함으로써, 1쌍의 기판 사이를 공간(불활성 기체 분위기)으로 한 경우에 비하여 전체의 투과율을 향상시키는 것이 가능하다.
본 실시예에서는, 1쌍의 기판 사이에 투명한 시일재(313)를 충전한 예를 나타내었지만, 1쌍의 기판 사이에 공극(불활성 기체 분위기)을 마련하여도 좋다.
또한, 본 실시예는 실시형태와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 2]
도 5(A)는 본 실시예의 운전 지원 시스템의 기능 구성(수단 구성)을 나타낸다.
GPS(413)는 안테나, 수신회로, 송신회로에 의해 위성으로부터의 위도 및 경도 정보 등의 현재 위치에 대한 위치 신호를 받은 다음, 검출된 신호나 위치 신호 중 어느 하나 또는 모두에 의해 현재 위치를 계측하는 것이다.
도 5(B)는 GPS를 구성하는 기능 블록을 나타낸다. GPS의 기능 블록은 System Control, Memory IF(메모리 인터페이스), PMU(경로 메모리 유닛), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter system), FCC, DSP IF 버퍼(DSP(디지털 신호 프로세서) 인터페이스 버퍼), RFC IF(Radio Frequency Choke 코일 인터페이스), ADC IF(A-D 컨버터 인터페이스), STI Logic(Set Interrupt Logic) 등을 포함한다.
또한, 기능 블록들을 병렬로 접속하여 동작시키는 글루 로직(Glue Logic)을 사용하여 각각 다른 상기 기능 블록을 상호 접속시켜도 좋다.
상황을 검지하기 위한 촬영 수단은 카메라(401)(적외선 카메라나 고감도 카메라 등)로부터 환경 정보, 예를 들어, 선행 차량 또는 장애물의 유무, 거리에 대한 정보를 얻기 위한 것이다. 또한, 내부 센서(402)는 속도계, 위치 각도계, 조작 각도계 등을 포함한다. 밀리미터파 레이더, 레이저 데이터를 포함하는 외부 센서(도시하지 않음)를 추가로 마련하여도 좋다. 또한, 운전자의 생체 정보 센서(412)는, 뇌파 센서, 맥파 센서, 피부 온도 센서, 눈의 깜빡임을 검출하는 순목(瞬目) 센서, 또는 얼굴의 표정이나 눈의 충혈도나 동공의 열린 정도를 촬영하는 CCD 등을 포함한다.
카메라(401)나 내부 센서(402)로부터의 데이터를 기초로 자기 차량의 주행에 방해가 되는지 여부의 판단은 CPU(403)가 행한다. 여기서는 하나의 CPU를 도시하고 있지만, 다수의 CPU를 사용하여도 좋다. CPU(403)는 ROM(404), RAM(405), 및 디스크 기억 장치(도시하지 않음)를 기억 수단으로 사용하고, 준비된 프로그램에 따라, 각종의 기억, 연산 및 입출력 등에 관한 명령을 실행한다. 입력부(400)는 조작 버튼, 마이크로폰, 터치 패널 등의 입력 부품을 포함하고 있고, 시스템 전체의 개략적인 명령을 운전자가 지정할 수 있도록 하고 있다.
내부 센서(402)에 의해 얻어지는 운행 데이터는 전력과 함께 데이터 신호 포맷으로 배선을 통하여 CPU(403) 및 표시 제어부(407)로 보내지고, 발광 표시장치(408)로 출력된다. 본 발명의 발광 표시장치(408)는 투광성을 가지고 있으므로, 운전자의 시야를 방해하지 않는다. 따라서, 운전자의 시야 내에 시계(時計) 표시 화상이나 속도계 표시 화상 등을 표시시키는 것이 가능하다. 또한, 표시하는 내용이나 표시와 비표시의 전환은 입력부(400), 예를 들어, 버튼 조작으로 운전자가 필요에 따라 조작할 수 있다.
또한, 입력부(400), 예를 들어, 버튼 조작으로 운전자가 발광 표시장치(408)를 비투과 모드로 전환할 수 있다. 또한, 카메라(401)나 내부 센서(402)로부터의 데이터를 기본으로 자기 차량의 주행에 방해가 되는 장애물을 CPU(403)로 판단하여, 운전자에게 장애물의 존재를 알리는 경고 표시를 얻는 경우에도, 발광 표시장치(408)를 비투과 모드로 전환할 수 있다. 발광 표시장치(408)를 투과 모드로부터 비투과 모드로 전환하기 위해서는, 투과 모드 혹은 비투과 모드를 결정하는 셀렉터(409)를 온 또는 오프로 함으로써, 편광판의 삽입 및 제거를 선택하는 전환부(411)에 의해 발광 표시장치(408)에 편광판을 겹치는 조작이 행해진다.
또한, 생체 정보 센서(412)에 기초하여 운전자의 생체 정보(예를 들어, 눈을 감을 때의 표정, 눈의 피로도, 뇌파의 이상)로부터 운전자가 졸음 운전을 할 것이라고 판단한 경우, 경고 표시나 경고음에 의해 주의를 준다.
동시에, 경고 표시와 연동하여 알람(alarm)음이나 언어 음성 등에 의한 청각적인 정보를 경보 음성 출력부(406)에서 출력한다.
본 실시예의 운전 지원 시스템에 의하면, 운전자가 시야 전방으로부터 시선을 돌리지 않고도 표시에 의한 시각적인 경고와 청각적인 경고를 명확하게 확인할 수 있다.
또한, 차량 외부로부터 입사되는 광량이 강력한 경우, 투광성을 가지고 있는 발광 표시장치(408)의 표시가 보이기 어려워지는 것을 방지하기 위해, 광량 센서(410)로부터의 데이터에 기초하여 발광 표시장치(408)를 투과 모드로부터 비투과 모드로 전환한다.
또한, 본 실시예의 운전 지원 시스템에 의하면, 외부의 상황에 따라 운전자가 확인하기 쉬운 표시를 확보할 수 있다.
또한, GPS(413)에 의한 내비게이션 시스템을 탑재하고 있고, 정차 시에는 비투과 모드로 세밀한 지도를 표시하고, 운전 중에는 투과 모드로 전환하여, 운전에 지장이 없는 표시를 할 수 있게 된다.
또한, 각종 주변 장치는 인터페이스(도시하지 않음)를 통하여 CPU(403)와 접속되어 있다.
도 6은, 상술한 종합 시스템 중, 운전 지원 시스템(601)의 일부인, 운전자와 생체 정보 센서와 CPU와 표시장치와의 관계를 개략적으로 나타낸다. 부호 602는 전방의 시야와 표시가 겹쳐 보이는 투과 모드와, 전방의 시야가 차폐되어 표시만이 보이는 비투과 모드를 자유롭게 전환하는 것이 가능한 발광장치(EL 디스플레이라고도 불림)를 나타낸다. 또한, 도 6에는 전방의 시야와 표시가 겹쳐 보이는 투과 모드의 일례가 도시되어 있다.
부호 603L, 603R은 CCD이고, 각각 사용자의 왼쪽 눈, 오른쪽 눈의 상을 촬영하여 생체 정보 신호를 검지한다. 부호 610L, 610R은 뇌파 센서이고, 각각 운전자의 좌측 관자놀이, 우측 관자놀이에 부착한 전극으로부터 생체 정보 신호를 검지한다. 여기서는 운전자의 눈을 촬영하는 CCD와 뇌파 센서를 이용하는 예를 나타내었지만, 본 발명이 이것에 특별히 한정되는 것은 아니고, 다른 생체 신호 검출 수단으로서, 맥파 센서, 피부 온도 센서, 눈의 깜빡임을 검출하는 순목 센서 등을 마련하여도 좋다.
검지된 생체 정보 신호는 각각 전기 신호로서 A/D 변환기(604)에 입력된다. 이 전기 신호는 A/D 변환기(604)에서 디지털 전기 신호로 변환된 후, CPU(605)에 입력된다.
CPU(605)는 입력된 디지털 전기 신호와, 메모리(609)에 기억된 정상 데이터(운전자의 심신 상태가 안정되어 있을 때의 데이터)와 비교하여, 운전자의 심신 상태(눈을 뜨고 있는지, 집중력이 저하되어 있지는 여부 등)를 판단한다.
운전자의 심신 상태를 더욱 명확하게 판단하기 위해, 카오스 소프트웨어(도시하지 않음)를 사용하여도 좋다. 생체 정보에 더하여, 노면 상태나, 지도 정보나, 차량 속도, 위치 각도, 조작 각도 등의 운전 데이터, 차내 온도를 카오스 처리에 의해 다차원 공간에 넣어, 어트렉터의 형상이나 사영(射影) 평면을 얻어도 좋다.
CPU(605)에 의해 카오스 소프트웨어를 실행하여 얻어진 사영 평면이나 어트렉터(랜덤한 생체 정보로부터 카오스 처리를 하여 얻어지는 패턴)를 메모리(609)에 기억된 운전자의 소정 패턴(운전자의 집중력이 저하되거나, 정신 심리 상태나 생리 상태가 불안정할 때의 패턴)과 대조시킨다. 그래서, 패턴 대조의 정도를 산출하여 리아프노브 지수로 나타내고, 그 값에 기초하여 운전자에게 경고 표시를 주기 위한 보정 신호(또는 경고 표시 신호)를 D/A 변환기(606)에 입력한다.
그리고, 보정 신호(또는 경고 표시 신호)는 D/A 변환기(606)에 입력되어 디지털 보정 신호(또는 경고 표시 신호)로 변환된다. 디지털 보정 신호(또는 경고 표시 신호)가 전압 가변기(607)에 입력되면, 전압 가변기(607)는 디지털 보정 신호(또는 경고 표시 신호)에 따라 보정 전위를 각각의 EL 소자에 인가한다. 또한, 부호 608L, 608R은 각각 운전자의 왼쪽 눈, 오른쪽 눈을 나타낸다.
또한, 운전자의 상황에 맞추어 표시를 변화시키고 싶은 경우에는, CPU(605)로 운전자의 눈의 충혈도, 뇌파에 따른 보정 신호(또는 경고 표시 신호)로 변환한다. 예를 들어, 정체에 의해 운전자가 초조해 하고 있는 것을 CPU가 인식했을 때, 안정시키는 표시(예를 들어, 청색 표시, 청색 영상 등)로 변화시켜 운전자를 진정시킨다.
또한, 졸음 방지 등의 경고 표시를 운전자에게 주는 경우, 임시로 EL 표시장치(602)를 비투과 모드로 전환하거나 혹은 보정 신호에 의해 인상이 강한 표시(예를 들어, 적색 표시, 적색 영상, 점멸 표시 등)로 함으로써, 운전자의 눈에 자극을 준다.
또한, 유기 화합물 층을 발광층으로 하는 EL 표시장치(602)에, 발광소자가 견딜 수 있는 범위 내에서 강력한 전류(경고 표시 신호)를 공급하면, 정상 표시 시의 2배 이상의 휘도를 출력할 수 있어, 순간적으로 플래시를 터트릴 수 있다. 예를 들어, 운전자가 졸음 운전을 할 것 같다고 운전 지원 시스템(601)이 판단한 경우, 경고로서 순간적으로 강력한 전면(全面) 발광(플래시 발광)을 행하여 운전자의 눈에 자극을 주어 주의를 줌과 동시에 선행 차량의 운전자에게도 주의를 줄 수 있다.
또한, 본 실시예는 실시형태 또는 실시예 1과 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 3]
도 7(A)는 절연 표면을 가진 기판 위에 유기 화합물 층을 발광층으로 하는 발광소자를 구비한 발광장치(양면 출사 구조의)를 제작하는 예를 나타낸다.
도 7(A)는 발광장치의 상면도이고, 도 7(B)는 도 7(A)의 A-A'선에 따른 단면도이다. 점선으로 나타낸 부분들 중 부호 1101은 소스 신호선 구동회로를 나타내고, 부호 1102는 화소부, 부호 1103은 게이트 신호선 구동회로를 나타낸다. 또한, 부호 1104는 투명한 봉지(封止) 기판, 부호 1105는 제 1 시일재를 나타내고, 제 1 시일재(1105)로 둘러싸인 내측은 투명한 제 2 시일재(1107)로 충전되어 있다. 또한, 제 1 시일재(1105)에는 기판 간격을 유지하기 위한 갭(gap) 재료가 함유되어 있다.
또한, 부호 1108은 소스 신호선 구동회로(1101) 및 게이트 신호선 구동회로(1103)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이고, 외부 입력 단자가 되는 FPC(Flecxible Printed Circuit)(1109)로부터 비디오 신호나 클럭 신호를 받아들인다. 또한, 여기서는 FPC만이 도시되었지만, 이 FPC에는 프린트 배선판(PWB)이 부착되어 있어도 좋다. 또한, FPC(1109)를 덮도록 수지(1150)가 제공되어 있다.
다음에, 도 7(B)를 이용하여 단면 구조에 대하여 설명한다. 투명한 기판(1110) 위에는 구동회로 및 화소부가 형성되어 있지만, 여기서는 구동회로로서 소스 신호선 구동회로(1101)와 화소부(1102)가 도시되어 있다.
소스 신호선 구동회로(1101)는 n채널형 TFT(1123)와 p채널형 TFT(1124)를 조합시킨 CMOS 회로에 의해 형성된다. 구동회로를 형성하는 TFT는 공지의 CMOS 회로, PMOS 회로 혹은 NMOS 회로로 형성하여도 좋다. 또한, 본 실시예에서는 기판 상에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 도시하였지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 기판 상이 아니라 외부에 형성할 수도 있다. 또한, TFT의 구조는 폴리실리콘 막 또는 비정질 규소막을 활성층으로 하는 것에 특별히 한정되는 것은 아니고, 탑 게이트형 TFT이어도 좋고, 보텀 게이트형 TFT이어도 좋다.
화소부(1102)는 스위칭용 TFT(1111)와 전류 제어용 TFT(1112)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(양극)(1113)을 각각 가지는 다수의 화소에 의해 형성된다. 전류 제어용 TFT(1112)로서는 n채널형 TFT이어도 좋고, p채널형 TFT이어도 좋지만, 양극과 접속시키는 경우, p채널형 TFT로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보유 용량(도시하지 않음)을 적절히 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서는, 무수히 배치된 화소 중 하나의 화소의 단면 구조만을 도시하고, 그 하나의 화소에 2개의 TFT를 사용한 예를 도시하였지만, 3개 또는 그 이상의 TFT를 적절히 사용하여도 좋다.
여기서는, 제 1 전극(1113)이 전류 제어용 TFT(1112)의 드레인에 직접 접속되어 있는 구성으로 되어 있기 때문에, 제 1 전극(1113)의 하층에 대해서는, 드레인과 옴 접촉(ohmic contact)을 취할 수 있는, 규소를 포함하는 재료 층으로 하고, 유기 화합물 층과 접하는 제 1 전극(1113)의 상층에 대해서는, 일 함수가 큰 재료 층으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 투명 도전막(ITO, In2O3-ZnO, ZnO 등)을 사용한다.
또한, 제 1 전극(양극)(1113)의 양 단부를 덮도록 절연물(뱅크, 격벽, 등으로도 불림)(1114)이 형성된다. 이 절연물(1114)은 유기 수지막 혹은 규소를 포함하는 절연막으로 형성하면 좋다. 여기서는, 절연물(1114)로서, 포지티브형 감광성 아크릴 수지막을 사용하여, 도 7(B)에 도시한 형상의 절연물을 형성한다.
커버리지를 양호한 것으로 하기 위해, 절연물(1114)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 가지는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들어, 절연물(1114)의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물(1114)의 상단부에만 0.2 ㎛∼3 ㎛의 곡률 반경을 가지는 곡면을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(1114)로서, 광에 따라 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형 감광성 유기 수지나, 또는 광에 따라 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 감광성 유기 수지가 사용될 수 있다.
또한, 절연물(1114)을, 질화알루미늄막, 질화산화알루미늄막, 탄소를 주성분으로 하는 박막, 또는 질화규소막으로 된 보호막으로 덮어도 좋다.
또한, 제 1 전극(양극)(1113) 위에는 증착법에 의해 유기 화합물 층(1115)을 선택적으로 형성하고, 그 유기 화합물 층(1115) 위에는 제 2 전극(음극)(1116)이 형성된다. 그 음극으로서는, 일 함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이들의 합금, 즉, MgAg, MgIn, AlLi, CaF2 또는 CaN)를 사용하면 좋다. 여기서는, 광이 투과하도록, 제 2 전극(음극)(1116)으로서, 두께 10 nm의 금속 박막(MgAg), 두께 110 nm의 투명 도전막(ITO), In2O3-ZnO, ZnO 등을 적층한 것을 사용한다. 이렇게 하여, 제 1 전극(양극)(1113), 유기 화합물 층(1115), 및 제 2 전극(음극)(1116)으로 된 발광소자(1118)가 형성된다.
또한, R, G, B의 발광이 얻어지는 유기 화합물 층(1115)으로서 적절히 재료 선택을 행한 후, 각각 선택적으로 패턴을 형성하면, 풀 컬러 표시를 얻을 수 있다.
또한, 이와 같은 양면 발광 표시장치의 표시 패널 건너편의 배경이 비쳐 보이는 것을 방지하기 위해, 외광 반사방지 막으로서 광학 필름(1140, 1141)이 제공된다.
광학 필름(1140, 1141)으로서는, 편광 필름(고투과형 편광판, 얇은 편광판, 화이트 편광판, 고성능 염료계 편광판, AR 편광판 등)이나, 위상차 필름(광대역 1/4 λ판, 온도 보상형 위상차 필름, 비틀림 위상차 필름, 광시각 위상차 필름, 2축(二軸) 배향 위상차 필름 등)이나, 휘도 향상 필름 등을 적절히 조합하여 사용하면 좋다. 예를 들어, 광학 필름(1140, 1141)으로서 편광 필름을 사용하고, 그들의 광학 축이 서로 직교하도록 배치하면, 배경이 비쳐 보이는 것을 방지하는 효과와, 반사 방지의 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 발광하여 표시를 행하는 부분 이외의 부분은 검게 되어, 어느 쪽으로부터 표시를 보더라도 배경이 비쳐 보이는 일이 없게 할 수 있다. 또한, 발광 패널로부터의 발광은 1장의 편광판만을 통과하기 때문에, 그대로 표시된다.
또한, 2장의 편광 필름을 그들의 광학 축이 서로 직교하도록 배치하지 않더라도, 교차 각도가 ±45˚이내, 바람직하게는, ±20˚이내인 경우에는, 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
광학 필름(1140, 1141)을 사용함으로써, 사람이 한쪽 면에서 본 경우에 배경이 비쳐 보여 표시를 인식하기 어렵게 되는 것이 방지될 수 있다.
광학 필름(1140, 1141)들 중 하나는 끼워 넣거나 떼어낼 수 있도록 하여, 투과 모드와 비투과 모드를 전환한다.
또한, 광학 필름을 또 1장 추가하여도 좋다. 예를 들어, 한쪽 편광 필름이 S파(혹은 P파)를 흡수하고, S파(혹은 P파)를 발광소자 측으로 반사하고, 그 파를 재처리하는 휘도 상승 필름을 편광판과 발광 패널 사이에 마련하여도 좋다. 그 결과, 편광판을 통과하는 P파(혹은 S파)의 양이 많아지고, 그에 따라, 전체 광량이 증가한다. 양면 발광 패널에 있어서는, 발광소자로부터의 광이 통과하는 패널의 상측과 하측에서 층 구조가 상이하기 때문에, 발광의 모습(휘도, 색조 등)이 양측에서 상이하다. 그래서, 광학 필름은 양쪽의 발광 밸런스를 조절하기 위해 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 양면 발광 패널에 있어서는 양측에서 외광의 반사 정도도 상이하기 때문에, 반사가 보다 많은 쪽에서 편광판과 발광 패널 사이에 휘도 상승 필름을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 발광소자(1118)를 봉지하기 위해 투명 보호층(1117)을 형성한다. 이 투명 보호층(1117)은 제 1 무기 절연막과 응력 완화막과 제 2 무기 절연막과의 적층으로 되어 있다. 제 1 무기 절연막 및 제 2 무기 절연막으로서는, 스퍼터링법 또는 CVD법에 의해 얻어지는 질화규소막, 산화규소막, 산화질화규소막(SiNO 막(조성비 N>O) 또는 SiON 막(조성비 N<O)), 탄소를 주성분으로 하는 박막(예를 들어, DLC막, CN막)을 사용할 수 있다. 이들 무기 절연막은 수분에 대하여 높은 블로킹 효과를 가지고 있지만, 막 두께가 두껍게 되면 막 응력이 증대되어 박리가 발생하기 쉽다. 그러나, 제 1 무기 절연막과 제 2 무기 절연막 사이에 응력 완화막을 끼워 넣음으로써, 응력을 완화함과 동시에 수분을 흡수할 수 있다. 또한, 성막 시에 어떠한 원인으로 제 1 무기 절연막에 미소한 구멍(핀 홀 등)이 형성되더라도, 응력 완화막에 의해 그 구멍이 메워지고, 또 그 응력 완화막 위에 제 2 무기 절연막을 마련함으로써, 수분이나 산소에 대하여 극히 높은 블로킹 효과를 얻을 수 있다. 또한, 응력 완화막으로서는, 무기 절연막보다도 응력이 작고, 또한 흡습성을 가지는 재료가 바람직하다. 또한, 투광성을 가지는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 응력 완화막으로서는, α-NPD(4,4-비스-[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐), BCP(바소큐프로인), MTDATA(4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민), Alq3(트리스-(8-퀴놀리놀레이트) 알루미늄 착체) 등의 유기 화합물을 포함하는 재료막을 사용하여도 좋다. 이들 재료막은 흡습성을 가지고, 막 두께가 얇다면 거의 투명하다. 또한, MgO, SrO2, SrO는 흡습성 및 투광성을 가지고, 증착법으로 박막을 얻을 수 있기 때문에, 응력 완화막으로 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 실리콘 타겟을 사용하고, 질소와 아르곤을 포함하는 분위기에서 성막한 막, 즉, 수분이나 알칼리 금속 등의 불순물에 대하여 블로킹 효과가 높은 질화규소막을 제 1 무기 절연막 또는 제 2 절연막으로서 사용하고, 응력 완화막으로서 증착법에 의해 형성한 Alq3의 박막을 사용한다. 또한, 투명 보호층(1117)으로 발광을 통과시키기 때문에, 투명 보호층의 전체 막 두께는 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다.
또한, 발광소자(1118)를 봉지하기 위해, 불활성 기체 분위기에서 제 1 시일재(1105) 및 제 2 시일재(1107)에 의해 봉지 기판(1104)을 부착시킨다. 또한, 제 1 시일재(1105)로서는, 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 제 2 시일재(1107)로서는, 투광성을 가지고 있는 재료라면 특별히 한정되지 않고, 대표적으로는, 자외선 경화형 또는 열 경화형 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서는, 굴절률 1.50, 점도 500 cps, 쇼어 D 경도 90, 인장 강도 3000 psi, Tg점(유리 전이온도) 150℃, 체적 저항 1 ×1015 Ω/cm, 내전압 450 V/mil인 고내열성의 UV 에폭시 수지(일렉트로라이트사 제품 : 2500 Clear)를 사용한다. 또한, 제 2 시일재(1107)를 1쌍의 기판 사이에 충전함으로써, 1쌍의 기판 사이를 공간(불활성 기체 분위기)으로 한 경우에 비하여 전체의 투과율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 제 1 시일재(1105) 및 제 2 시일재(1107)는 가능한 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는, 봉지 기판(1104)을 구성하는 재료로서 유리 기판이나 석영 기판 외에 FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이트), 마일러, 폴리에스터 또는 아크릴 등으로 된 플라스틱 기판을 사용할 수도 있다. 또한, 제 1 시일재(1105) 및 제 2 시일재(1107)를 사용하여 봉지 기판(1104)을 접착한 후, 측면(노출면)을 덮도록 제 3 시일재로 추가로 봉지하는 것도 가능하다.
이상과 같이 하여 발광소자를 제 1 시일재(1105) 및 제 2 시일재(1107)로 봉지함으로써, 발광소자를 외부로부터 완전하게 차단하는 것이 가능하여, 외부로부터의 수분이나 산소와 같은, 유기 화합물 층의 열화(劣化)를 촉진하는 물질이 침입하는 것을 방지한다. 따라서, 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예는 실시형태, 실시예 1, 또는 실시예 2와 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서는 발광장치를 장착한 헬멧을 도 8(A) 및 도 8(B)에 나타낸다. 오토바이나 스노모빌 등의 차량과 같이 운전자 전방의 공간이 작은 차량의 경우에는 헬멧에 발광장치를 장착한다. 이 발광장치는 지도 정보 등의 고정세한 표시가 가능하고, 경량이며 소형인 점에서 다른 표시장치보다도 유리하다. 투영형 표시장치는 투영하기 위해 광로를 확보하지 않으면 안되고, 이 광로는 거울 등을 사용하여도 헬멧 내의 한정된 공간에 배치하기는 어렵다.
도 8(A)는 표시장치(704)가 탑재된 헬멧의 측면도이고, 도 8(B)는 그 헬멧의 정면도이다. 도 8(A) 및 도 8(B)에서, 부호 701은 헬멧 본체, 부호 702는 실드(shield), 부호 703은 실드 부착부를 나타낸다.
헬멧에 장착하는 발광장치(704)는 도 4(A) 및 도 4(B)에 도시한 발광소자의 구조, 즉, 표시의 건너편의 배경을 보는 것이 가능한 구조로 한다. 또한, 도 1(A) 및 도 1(B)에 도시한 바와 같이 표시의 전환을 가능하게 한다. 단, 투과 모드와 비투과 모드 사이에서의 전환의 경우, 편광판(도시하지 않음)을 끼워 넣거나 떼어내는 것은 슬라이드 식 또는 수동으로 실행하는 것이 바람직하다.
표시의 건너편의 배경을 볼 수 있는 발광장치(704)를 헬멧에 탑재시켜, 헬멧 장착자의 전방 시야 내에서의 표시가 가능하게 되기 때문에, 장착자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌리지 않고 표시 정보를 안전하게 볼 수 있다. 또한, 발광장치(704)는 장착자의 전방 시야 내에 엔진의 이상 표시나 연료 부족 경고 표시 등을 순식간에 실행할 수 있기 때문에, 장착자는 기계 결함을 재빨리 알아차릴 수 있어 안전하다.
또한, 도시하지 않았지만, GPS라고 불리는 장치로 위성으로부터의 위도 및 경도 정보 등의 위치 신호를 받고, 검출된 신호와 위치 신호 중 어느 하나 또는 모두에 의해 현재 위치를 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 상기 기억장치로부터 지도 정보를 판독하여 그 현재 위치를 발광장치(704)로 표시하는 시스템으로 되어 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 발광장치(704)는 배터리나 안테나, 표시 제어부, 차량 본체, CPU에 접속(전기 코드에 의한 접속, 또는 적외선 통신에 의한 접속)할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 발광장치(704)는 지도 정보뿐만 아니라, 차량에 관한 계기의 표시나 문자 표시도 가능하다. 특히 오토바이에서는, 우천 시에 물방울이 계기의 표시부나 헬멧의 실드에 붙으면 인식하기 어렵고, 더욱이 야간인 경우에는 더욱 인식하기 어렵다. 본 실시예의 발광장치(704)는 실드와 눈 사이에 배치되기 때문에, 비가 내리더라도 선명한 표시가 가능하다.
또한, 본 실시예는 실시예 2와 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 5(A) 및 도 5(B)나 도 6에 도시한 바와 같은 운전 지원 시스템을 구성하여도 좋다. 그 경우, 헬멧 내부의 관자놀이 부위에 부착된 뇌파 센서로 생체 정보 신호를 검지한다. 또한, 경고를 주는 경우에는, 발광장치(704)로 경고 표시, 혹은 플래시 발광을 실행함과 동시에, 헬멧 내의 스피커 혹은 이어폰 등의 경고음을 발생시킨다.
이하에, 오토바이 운전자에 대한 졸음 방지의 예를 상세히 설명한다.
오토바이 운전자가 정상일 때, 헬멧에 탑재된 발광장치(704)가 표시의 건너편 배경을 표시하는 것이 가능하게 되어 있어, 운전자는 운전 중에 전방으로부터의 시선을 돌리지 않고 표시 정보를 안전하게 볼 수 있다. 정상이므로, 뇌파 센서로 얻어진 데이터를 CPU 등으로 수치 처리하여 카오스 어트렉터를 산출하여도 카오스 어트렉터의 궤도 도형의 패턴은 복잡한 형으로 나타나기 때문에, 운전 지원 시스템은 경고를 나타내지 않는다.
또한, 오토바이 운전자의 졸음이 시작될 때, 뇌파 센서로 얻어진 데이터를 CPU 등으로 수치 처리하여 카오스 어트렉터를 산출하면, 카오스 어트렉터의 궤도 도형의 패턴은 단순화되어, 운전 지원 시스템은 오토바이 운전자의 이상을 인식하고, 경고 표시, 표시 전환 또는 경고음을 출력한다.
또한, 도 8(A) 및 도 8(B)에 도시한 헬멧은 오토바이를 포함한 차량에 한정되지 않고, 헬멧에 장착하여 비행 시뮬레이션 게임 등을 행하는 유기 기구에도 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예는 실시형태, 실시예 1 또는 실시예 3과 자유롭게 조합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 운전자의 전방 시야 내에서의 표시 전환이 가능하게 되기 때문에, 운전자는 운전 중에 전방으로부터 시선을 돌리지 않고 표시 정보를 안전하게 볼 수 있다.
본 발명의 운전 지원 시스템에 의하면, 운전자의 심신 상태의 변화를 재빨리 인식할 수 있고, 표시의 전환에 의한 경고, 플래시 발광에 의한 경고를 줌으로써 운전자에게 주의를 줄 수 있다.
또한, 본 발명의 발광장치는 박형이며 경량으로 저소비전력의 것이다. 본 발명의 발광장치는 투명 혹은 반투명이기 때문에, 전방의 배경에 중첩되어 인식할 수 있고, 안전 운전이 가능하게 된다.
도 1(A) 및 도 1(B)는 본 발명의 발광장치에 있어서의 표시 전환의 모습을 나타내는 도면.
도 2(A)∼도 2(C)는 차량에 탑재한 본 발명의 발광장치의 단면도.
도 3(A)∼도 3(C)는 차량에 탑재한 본 발명의 발광장치를 나타내는 도면.
도 4(A) 및 도 4(B)는 본 발명의 발광소자의 단면도.
도 5(A) 및 도 5(B)는 본 발명의 운전 지원 시스템을 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명의 운전 지원 시스템을 나타내는 모델도.
도 7(A) 및 도 7(B)는 액티브 매트릭스형 EL 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 8(A) 및 도 8(B)는 헬멧에 탑재한 본 발명의 발광장치를 나타내는 도면.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100: 발광 패널 101, 102: 편광판
103: 배경 104: 표시 영상
105: 경고 표시

Claims (23)

  1. 차량에 탑재되고 운전자의 전방 시야 내에 설치되는 발광장치로서,
    상기 발광장치가, 상기 발광장치의 정면 및 배면 각각을 덮는 전방측 편광판과 후방측 편광판을 구비하고,
    상기 발광장치는, 운전자와 상기 발광장치 사이에 배치되어 있는 후방측 편광판을 조정함으로써, 차량 전방의 광경과 겹쳐 표시할 수 있는 표시 모드와, 차량 전방의 광경을 차단하여 표시할 수 있는 표시 모드 사이에서 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 다수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 이 발광소자는 투광성인 제 1 전극과, 유기 화합물 층과, 투광성인 제 2 전극을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 전방측 편광판과 후방측 편광판은 그들의 편광축이 서로 90도가 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 차량은, 승용차, 트럭, 버스, 특용차, 특수차, 특장차, 전차, 자동 이륜차로 이루어진 군으로부터 선택된 차량인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  5. 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과,
    선행 차량, 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과,
    차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 표시하는 표시 수단을 포함하고,
    상기 표시 수단은, 차량의 운행에 관한 데이터를 표시하는 경우에는 차량 전방의 광경과 겹치는 표시와, 경보 데이터를 표시하는 경우에는 차량 전방의 광경을 차단한 표시 사이에서 전환하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 출력하는 음성 출력 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자기 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억한 기억 수단을 더 포함하고, 상기 지도 정보가 상기 위치 정보 검출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 판독되고, 상기 표시 수단에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 표시 수단은, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 차량 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있고, 편광판을 조정함으로써 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환할 수 있는 발광장치인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 운전자의 생체 정보를 판단하는 상기 판단 수단은, 운전자의 생체 정보를 취득하는 센서와, 이 센서로 얻은 데이터를 수치 처리하여 카오스 어트렉터(chaos attractor)를 산출하는 카오스 어트렉터 생성부와, 그 카오스 어트렉터가 카오스의 정의 조건에 부합하는 정도를 나타내는 지수를 산출하는 리아프노브(lyapunov) 지수 생성부로 이루어지는 운전자 심신 상태 판단 수단인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  10. 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과,
    선행 차량, 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과,
    차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 표시하는 표시 수단과,
    차량의 외부 환경을 검출하는 외부 환경 검출 수단을 포함하고,
    상기 외부 환경 검출 수단에 의해 얻어진 외부 환경에 따라, 차량 전방의 광경과 겹치는 표시와, 차량 전방의 광경을 차단한 표시가 자동으로 전환되는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 차량의 외부 환경을 검출하는 상기 외부 환경 검출 수단은 차내에 들어오는 광량(光量)을 검출하는 센서인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 출력하는 음성 출력 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자기 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억한 기억 수단을 더 포함하고, 상기 지도 정보가 상기 위치 정보 검출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 판독되고, 상기 표시 수단에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 표시 수단은, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 차량 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있고, 편광판을 조정함으로써 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환할 수 있는 발광장치인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서, 운전자의 생체 정보를 판단하는 상기 판단 수단은, 운전자의 생체 정보를 취득하는 센서와, 이 센서로 얻은 데이터를 수치 처리하여 카오스 어트렉터를 산출하는 카오스 어트렉터 생성부와, 그 카오스 어트렉터가 카오스의 정의 조건에 부합하는 정도를 나타내는 지수를 산출하는 리아프노브 지수 생성부로 이루어지는 운전자 심신 상태 판단 수단인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  16. 차량의 전방 또는 주변의 광경을 촬영하는 촬영 수단과,
    선행 차량, 장애물, 또는 운전자의 생체 정보를 판단하는 판단 수단과,
    차량의 운행에 관한 데이터, 또는 상기 판단 수단에 기초한 경고를 표시하는 표시 수단과,
    차량의 외부 환경을 검출하는 외부 환경 검출 수단을 포함하고,
    상기 경고를 표시하는 표시 수단은 운전자 및 이 운전자의 전방 시야에 순간적으로 강한 전면(全面) 발광을 행하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, 상기 판단 수단에 기초한 경보 데이터를 출력하는 음성 출력 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 운전 지원 시스템이, GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자기 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억한 기억 수단을 더 포함하고, 상기 지도 정보가 상기 위치 정보 검출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 판독되고, 상기 표시 수단에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 표시 수단은, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 차량 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있고, 편광판을 조정함으로써 차량 전방의 광경을 차단한 표시로 전환할 수 있는 발광장치인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서, 운전자의 생체 정보를 판단하는 상기 판단 수단은, 운전자의 생체 정보를 취득하는 센서와, 이 센서로 얻은 데이터를 수치 처리하여 카오스 어트렉터를 산출하는 카오스 어트렉터 생성부와, 그 카오스 어트렉터가 카오스의 정의 조건에 부합하는 정도를 나타내는 지수를 산출하는 리아프노브 지수 생성부로 이루어지는 운전자 심신 상태 판단 수단인 것을 특징으로 하는 운전 지원 시스템.
  21. 투명한 실드(shield)와,
    그 실드와 장착자의 눈 사이에 배치되어 장착자의 전방의 광경과 겹치도록 표시할 수 있는 발광장치를 구비한 것을 특징으로 하는 헬멧.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 헬멧에는 GPS 수신기를 구비하고, 차량에는, 그 GPS 수신기로부터의 신호에 기초하여 자기 위치를 산출하는 위치 정보 산출 수단과, 지도 정보를 기억한 기억 수단이 설치되고, 지도 정보가 상기 위치 정보 산출 수단에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 판독되고, 상기 발광장치에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 헬멧.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 발광장치에는 다수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 제공되어 있고, 비점등 시에는 비점등 부분을 통하여 장착자의 전방의 광경을 눈으로 인식할 수 있는 것을 특징으로 하는 헬멧.
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