(57)【要約】【課題】複数の有機ＥＬ素子を重ね合わせることなく、単一の有機ＥＬ素子の表示を異なる複数の表示に切り替えることができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、基材２上に配列された複数の第１分割電極３ａ、及び複数の第１分割電極３ａのうちの少なくとも一つ置きに隣接して配列された複数の第２分割電極３ｂの組み合わせからなる第１電極３と、第１電極３に対向して設けられた第２電極４と、第１電極３及び第２電極４の間に設けられた有機発光層５と、複数の第１分割電極３ａ及び複数の第２分割電極３ｂのそれぞれに流す電流を制御し、有機発光層５の発光表示を切り替える制御部１３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に配列された複数の第１分割電極、及び前記複数の第１分割電極のうちの少なくとも一つ置きに隣接して配列された複数の第２分割電極の組み合わせからなる第１電極と、
前記第１電極に対向して設けられた第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた有機発光層と、
前記複数の第１分割電極及び前記複数の第２分割電極のそれぞれに流す電流を制御し、前記有機発光層の発光表示を切り替える制御部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の第１分割電極と対応する領域を組み合わせて前記有機発光層を発光させる第１表示部と、前記複数の第２分割電極と対応する領域を組み合わせて前記有機発光層を発光させる第２表示部とを有し、
前記制御部により、前記第１表示部又は前記第２表示部に切り替えて表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の第１分割電極及び前記複数の第２分割電極のうちの一方の電極に発光電流を流す状態と、他方の電極にバイアス電流を流す状態とに切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、特に、単一の有機ＥＬ素子によって表示される表示を切り替え可能とした表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）素子には、陽極、有機物の発光材料、及び陰極を基板上に順次積層した構造が一般的に用いられている。有機ＥＬ素子は、陽極及び陰極の間に直流電流を印加することにより、印加電流量に応じた輝度で発光材料を発光させるデバイスである。
【０００３】
このようなデバイスを用いた表示装置の一例としては、第１ＥＬ素子と、第１ＥＬ素子の光取り出し側に重ねて形成された透光性の第２ＥＬ素子とを一体化した有機ＥＬデバイスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１に記載された有機ＥＬデバイスでは、第１ＥＬ素子が第１発光帯域で発光する第１有機層を有している。第２ＥＬ素子は第１ＥＬ素子の第１有機層の第１発光帯域と異なる第２発光帯域で発光する透光性の第２有機層を有している。このような特許文献１によれば、第１及び第２ＥＬ素子毎の輝度を変化させて調色が可能となり、発光色の色味を安定化させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１６８２１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、透明化した有機ＥＬ素子を前後に複数枚重ね合わせることによって異なる複数の表示を切り替えて表示することは可能である。しかしながら、後方の有機ＥＬ素子の表示は、前方の有機ＥＬ素子を透過して表示する必要があるため、前方の有機ＥＬ素子中の電極有無などの影響を受けて、輝度（透過率）の低下や輝度ムラを招くこととなる。その結果、輝度低下や輝度ムラによる表示品質（見栄え）が悪化するという問題点がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、複数の有機ＥＬ素子を重ね合わせることなく、単一の有機ＥＬ素子の表示を異なる複数の表示に切り替えることができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、基材上に配列された複数の第１分割電極、及び前記複数の第１分割電極のうちの少なくとも一つ置きに隣接して配列された複数の第２分割電極の組み合わせからなる第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた有機発光層と、前記複数の第１分割電極及び前記複数の第２分割電極のそれぞれに流す電流を制御し、前記有機発光層の発光表示を切り替える制御部と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る表示装置は、前記複数の第１分割電極と対応する領域を組み合わせて前記有機発光層を発光させる第１表示部と、前記複数の第２分割電極と対応する領域を組み合わせて前記有機発光層を発光させる第２表示部とを有し、前記制御部により、前記第１表示部又は前記第２表示部に切り替えて表示することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る表示装置において、前記制御部は、前記複数の第１分割電極及び前記複数の第２分割電極のうちの一方の電極に発光電流を流す状態と、他方の電極にバイアス電流を流す状態とに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の有機ＥＬ素子を重ね合わせることなく、単一の有機ＥＬ素子に異なる複数の表示を切り替えて表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る表示装置の内部構造の一例を説明するための模式図であって、（ａ）は一部切欠した上面模式図、（ｂ）は（ａ）の１Ｂ−１Ｂ線矢視の断面模式図である。
【図２】電極の配線構造及び表示制御を説明するための模式図である。
【図３】発光時間に対する発光電流及びバイアス電流の関係を模式的に示す波形図である。
【図４】第１表示のイメージ図であって、（ａ）は発光領域に形成されるパターンの一例であり、（ｂ）はパターンの視認状態の一例である。
【図５】第２表示のイメージ図であって、（ａ）は発光領域に形成されるパターンの一例であり、（ｂ）はパターンの視認状態の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の表示装置に係る実施の形態について、以下に添付図面を参照して説明する。なお、実施の形態に係る図は、構成を説明し易くするため、縦横比等を誇張して表示している。
【００１４】
（表示装置の構成）
図１（ａ）及び図１（ｂ）において、単一の有機ＥＬ素子８が設けられた表示装置１は、透明な第１基材２と、第１基材２の上に等間隔をもって一列に配列された一対の櫛歯状の電極からなる第１電極３と、一対の櫛歯状の第１電極３と対向して設けられた第２電極４と、一対の櫛歯状の第１電極３及び第２電極４の間に設けられた有機発光層５と、第１基材２及び有機発光層５の間に設けられた絶縁層６と、透明な接着層７を介して第２電極４に貼り合わされた透明な第２基材２とを有している。
【００１５】
有機ＥＬ素子８としては、透明な第１電極３と、透明な第２電極４と、透明な有機発光層５と、透明な絶縁層６とを積層して構成された透明化した有機ＥＬ素子が用いられる。接着層７としては、水分を含有しない接着剤を用いることが好ましい。
【００１６】
図示例では、第１電極３が有機ＥＬ素子の陽極として機能する。第２電極４は陰極として機能する。陽極及び陰極を形成する電極材料については、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの任意の公知の導電材料を特に制限なく用いることができる。
【００１７】
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示すように、第１電極３は、櫛歯状に形成された３つの第１分割電極３ａと、第１分割電極３ａとは同数の櫛歯状に形成された第２分割電極３ｂとが組み合わされた一組の櫛歯状の電極を構成している。
【００１８】
第１分割電極３ａ及び第２分割電極３ｂは、必要な幅及び長さをもって短冊状に形成されている。第１分割電極３ａ及び第２分割電極３ｂの幅としては、有機ＥＬ素子８の非発光時において視認困難な約数十μｍオーダであることが好ましい。第１分割電極３ａ及び第２分割電極３ｂのそれぞれの電極間に形成される間隔としては、視認することが不可能である約１０μｍ程度の微小な間隔寸法に設定することが好ましい。
【００１９】
第２電極４は、第１電極３に対して共通の平面状の共通電極からなり、有機発光層５の全面に形成されている。
【００２０】
有機発光層５については、任意の公知の有機発光材料を特に制限なく用いることができる。有機発光層５に発光色の異なる有機発光材料を用いることで、異なる発光色が発光されるように構成することができる。有機発光層５を挟んで正孔輸送層及び電子輸送層等の複数の機能層を有する構成とすることで、有機発光層５による発光効率を増大させることができる。
【００２１】
絶縁層６については、任意の公知の絶縁材料を特に制限なく使用することができる。第１分割電極３ａ及び第２分割電極３ｂのそれぞれの電極間を約１０μｍ程度の微小な間隔寸法に設定しているため、絶縁層６としては、約１０μｍ程度の最小幅に微細加工可能な材料であることが好ましい。
【００２２】
絶縁層６には、第１電極３を露出させる開口部６ａが形成されている。この開口部６ａは、有機発光層５によって文字、数字、図形や記号等の表示パターンを発光表示する形状に加工されている。
【００２３】
絶縁層６の開口部６ａによって第１電極３と有機発光層５との間に絶縁層６が存在しない領域は、第１電極３と第２電極４との間に電気的な接続を可能としている。これにより、絶縁層６の開口部６ａは、有機発光層５を発光させたい発光可能な発光領域５ａを構成する。
【００２４】
第１電極３と有機発光層５との間に重なり合って形成された絶縁層６が存在する領域は、第１電極３及び第２電極４の間を電気的に絶縁することから、有機発光層５に電流を流すことはできない非発光領域５ｂを構成する。なお、発光領域５ａが電極形状と同一の形状である場合は、必ずしも絶縁層６を設ける必要がない。
【００２５】
第１及び第２基材２，２のそれぞれは、光透過性及び可撓性を有する基材としての芯材フィルムである。芯材フィルムの上に光透過性のバリア層を設けることによって、外気中の酸素や水分等を遮断するためのバリアフィルムとして構成することが好ましい。芯材フィルムやバリア層については、任意の公知の材料を特に制限なく用いることができる。
【００２６】
（表示部と表示切り替え制御部の構成）
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に示すように、一組の櫛歯状の電極として構成された第１電極３は、電気的に独立して２つのグループに分割されている。図示例にあっては、３つの第１分割電極３ａと、第１分割電極３ａとは同数の第２分割電極３ｂとが、互いに電気的に独立した構成となっている。この構成により、電流を印加する組み合わせを変更することができる。
【００２７】
３つの第１分割電極３ａと対応する領域を組み合わせた発光領域５ａは、有機発光層５を発光させる第１表示部９として構成されている。この第１表示部９は、有機発光層５と第１分割電極３ａとの組み合わせにより、文字、数字、図形や記号等の表示パターンを発光表示する。図示例では、絶縁層６の開口部６ａにより、上面視で四角形の表示形態が出現するようになっている。
【００２８】
一方、３つの第２分割電極３ｂと対応する領域を組み合わせた発光領域５ａは、有機発光層５を発光させる第２表示部１０として構成されている。この第２表示部１０は、第１表示部１０と同一面上にあり、有機発光層５と第２分割電極３ｂとの組み合わせにより、文字、数字、図形や記号等の表示パターンを発光表示する。図示例にあっては、絶縁層６の開口部６ａにより、上面視で円形の表示形態が出現するようになっている。
【００２９】
これらの第１及び第２表示部９，１０の構成においては、３つの第１分割電極３ａを介して有機発光層５に電流を供給する共通の第１電極配線１１と、３つの第２分割電極３ｂを介して有機発光層５に電流を供給する共通の第２電極配線１２とが設けられている。
【００３０】
３つの第１分割電極３ａ及び３つの第２分割電極３ｂ毎に電極配線及びコネクタを共通化することで、電極配線数やコネクタ数などの増加を抑制することができるため、コンパクト化や低コスト化が可能となる。なお、電極配線としては、電極と同様に透明性及び透光性を有することが好ましい。
【００３１】
これらの第１及び第２分割電極３ａ，３ｂのそれぞれは、第１及び第２電極配線１１，１２を介して有機ＥＬ素子８の表示を切り替える制御部１３に電気的に接続されている。
【００３２】
表示装置１に備えられる制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等の構成要素により構成されるマイクロコンピュータを採用している。ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、第１電極配線１１及び第２電極配線１２を通して３つの第１分割電極３ａ及び３つの第２分割電極３ｂのそれぞれに流す電流が制御される。制御プログラムを実行する構成としては、各種の方法や構成要素等を採用することができる。
【００３３】
有機ＥＬ素子８の発光表示に必要な電流を制御部１３から第１電極配線１１を介して３つの第１分割電極３ａに流すことで、これらの第１分割電極３ａと対応する第１表示部９のみを発光表示する表示状態と、有機ＥＬ素子８の発光表示に必要な電流を制御部１３から第２電極配線１２を介して３つの第２分割電極３ｂに流すことで、これらの第２分割電極３ｂと対応する第２表示部１０のみを発光表示する表示状態とに切り替えることが可能になる。
【００３４】
図３に示すように、制御部１３は、３つの第１分割電極３ａ及び３つの第２分割電極３ｂのうちの一方の分割電極に発光電流Ｉ１ を流す状態と、他方の分割電極にバイアス電流Ｉ２ を流す状態とに切り替える。
【００３５】
これらの第１分割電極３ａ及び第２分割電極３ｂが隣接していることから、バイアス電流Ｉ２ の非印加時は、電磁誘導現象で発光電流Ｉ１ 非印加の電極側に逆起電力が発生し、素子破壊を発生させる可能性がある。そのため、非発光電極側に閾値電流以下のバイアス電流Ｉ２ （非発光の微弱電流量）を印加する駆動方式を用いることが好ましい。
【００３６】
３つの第１分割電極３ａ及び第２電極４の間、あるいは３つの第２分割電極３ｂ及び第２電極４の間に直流電流を印加することで、有機発光層５には、ホールが３つの第１分割電極３ａ又は３つの第２分割電極３ｂから注入されるとともに、電子が第２電極４から注入される。
【００３７】
これらの第１分割電極３ａ又は第２分割電極３ｂから注入したホール、及び第２電極４から注入した電子が有機発光層５内で再結合する際のエネルギーによって、有機発光層５中の有機発光材料が励起される。励起した有機発光材料が基底状態に戻る際に、絶縁層６の開口部６ａを表す形状で有機発光層５が発光する。
【００３８】
図４（ａ）及び図５（ａ）を参照すると、これらの図には、第１表示部９の第１表示パターン及び第２表示部１０の第２表示パターンの一例がそれぞれ示されている。第１表示部９における３つの第１分割電極３ａと対応する発光領域５ａの間隔Ｄ、及び第２表示部１０における３つの第２分割電極３ｂと対応する発光領域５ａの間隔Ｄは、実際よりも拡大して示されている。
【００３９】
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図４（ａ）に示すように、第１電極３が視認困難な微小な幅寸法であり、第１表示部９における３つの第１分割電極３ａのそれぞれの電極間が視認困難な微小な間隔Ｄであることと相まって、３つの第１分割電極３ａを一つの発光領域５ａとして認識させることが可能になる。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、見た目には第１表示パターンである四角形が、３つの第１分割電極３ａと対応する発光領域５ａの間隔Ｄが存在しないで繋がったような一つの形状として視認される。
【００４１】
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図５（ａ）に示すように、第２表示部１０における３つの第２分割電極３ｂのそれぞれの電極間にあっても、視認不可能な微小な間隔Ｄであることから、３つの第２分割電極３ｂを一つの発光領域５ａとして認識させることができる。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、図４（ｂ）に示す第１表示パターンと同様に、見た目には第２表示パターンである円形が、３つの第２分割電極３ｂと対応する発光領域５ａの間隔Ｄが存在しないで繋がったような一つの形状として視認される。
【００４３】
なお、複数の第１分割電極３ａ及び複数の第２分割電極３ｂのそれぞれの間に形成される間隔Ｄを小さくすることで、透過率のムラを低減することができるようになり、表示装置１の各構成部材を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
【００４４】
図示例によれば、第１基材２上に一列に配列された３つの第１分割電極３ａと、３つの第１分割電極３ａのうちの一つ置きに隣接して配列された３つの第２分割電極３ｂとの組み合わせからなる一組の櫛歯状の第１電極３として構成されているが、これに特に限定されるものではない。
【００４５】
第１基材２上に一例に配列された任意の複数の第１分割電極３ａと、任意の複数の第１分割電極３ａのうちの少なくとも一つ置きに隣接して配列された任意の複数の第２分割電極３ｂとの組み合わせからなる一組の櫛歯状の第１電極３の構成であっても、本発明の初期の目的を達成することができる。
【００４６】
図示例にあっては、一組の櫛歯状の第１電極３を例示したが、これに特に限定されるものではない。第１電極３の構成としては、電極配線の取り方、表示の位置、形状や大きさ等に対応できれば、二組又は三組以上の櫛歯状の第１電極３として構成することができることは勿論である。
【００４７】
（実施の形態の効果）
以上のように構成された表示装置１によれば、複数の第１分割電極３ａと複数の第２分割電極３ｂとの組み合わせからなる一組の櫛歯状の第１電極３を構成して複数の第１及び第２分割電極３ａ，３ｂのそれぞれに流す電流を切り替える構成となっているため、上記効果に加えて、次の効果が得られる。
【００４８】
単一の有機ＥＬ素子８における同一面や同一箇所に複数種類の表示パターンを切り替えて発光表示することができる。
【００４９】
複数の有機ＥＬ素子デバイスを前後に重ね合わせることなく、単一の有機ＥＬ素子８の同一面や同一箇所に複数種類の表示を切り替え可能に表示する表示装置１を構成することができる。そのため、前方の有機ＥＬデバイス中における電極の有無などの影響を受けることなく、輝度低下や輝度ムラを低減することができる。
【００５０】
輝度低下や輝度ムラによって生じる表示品質の低下を抑えることが可能となる。
【００５１】
表示装置１のコンパクト化や薄型化を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、有機発光層５において発光する光を第２電極４側から外部に取り出すことができるフレキシブルな片面発光型の表示装置１であってもよく、有機発光層５において発光する光を第１電極３及び第２電極４の両側から外部へ取り出すことができるフレキシブルな両面発光型の表示装置１として構成することもできる。
【００５３】
また、上記のように構成された表示装置１は、車載用、携帯用又は家庭用の各種機器に適用できることは勿論である。
【００５４】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例、及び図示例の中で説明した特徴の組み合わせの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００５５】
１…表示装置、２…第１基材及び第２基材、３…第１電極、３ａ…第１分割電極、３ｂ…第２分割電極、４…第２電極、５…有機発光層、５ａ…発光領域、５ｂ…非発光領域、６…絶縁層、６ａ…開口部、７…接着層、８…有機ＥＬ素子、９…第１表示部、１０…第２表示部、１１…第１電極配線、１２…第２電極配線、１３…制御部、Ｄ…間隔、Ｉ１…発光電流、Ｉ２…バイアス電流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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