(57)【要約】【課題】本発明は、液晶パネルと有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）とを板厚方向に積層してなる表示装置に関するもので、所望の発光輝度を確保しつつ、発光色の調整や補正が容易な表示装置を提供する。【解決手段】第１の所定情報を表示する液晶パネル３と、この液晶パネル３の背後に配置され、液晶パネル３をバックライト照明すると共に液晶パネル３を通じて第２の所定情報を発光表示する有機ＥＬパネル４と、この有機ＥＬパネル４と液晶パネル３との間に配置され、有機ＥＬパネル４のバックライト照明光及び発光表示光の色を補正すると共に有機ＥＬパネル４の外光反射を抑制する色補正プレート（フィルタ）６とを備える。【選択図】　　図１
2004093754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の所定情報を表示する液晶パネルと、
この液晶パネルの背後に配置され、前記液晶パネルをバックライト照明すると共に前記液晶パネルを通じて第２の所定情報を発光表示する有機ＥＬパネルと、
この有機ＥＬパネルと前記液晶パネルとの間に配置され、前記有機ＥＬパネルのバックライト照明光及び発光表示光の色を補正すると共に前記有機ＥＬパネルの外光反射を抑制するフィルタとを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フィルタが前記有機ＥＬパネルに向かう外光及び前記有機ＥＬパネルで反射され前記液晶パネル向かう外光を拡散することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記有機ＥＬパネルを駆動する駆動基板を有し、この駆動基板を前記有機ＥＬパネルの背後に重ねて配置したことを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【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、船舶に搭載され、各種運転状態や計測情報、警報報知情報等の様々な情報を表示する表示装置に関し、特に液晶パネルと有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）とを板厚方向に積層してなる表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示装置として、例えば特開平１１−１６０７０４号公報に記載されたものが知られている。当該公報記載の表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルの背後に配置された有機ＥＬパネルとを備え、有機ＥＬパネルによって液晶パネルにて表示される所定情報をバックライト照明すると共に有機ＥＬパネルそれ自体が液晶パネルで表示される所定情報とは異なる他の所定情報を発光表示するよう構成し、有機ＥＬパネルにて他の所定情報を表示する場合は、液晶パネルを透過状態に切り換えることにより、液晶パネル及び有機ＥＬパネル双方による情報表示を可能としている。
【０００３】
有機ＥＬパネルは、有機発光層をサンドイッチした前面電極と背面電極とを一対の透明基板間に封止して構成されている。背面電極はアルミニウム等の金属を透明基板に被着して構成されるため、金属電極に外光があたると鏡面として見えてしまう。このため、例えば自動車等の移動体に搭載する場合は、有機ＥＬパネルの表面に円偏光フィルムを設ける等の対策が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、円偏光フィルムを採用すると、有機ＥＬパネルから発せられる光の多く（例えば６０％）が円偏光フィルムで吸収されてしまい、発光輝度が大きく低下する事情がある。また有機ＥＬパネルの発光色は、有機発光層の材料に依存するため、要求色に合致した有機発光層を選択する必要があり、発光色の調整や補正が容易ではなく、色選択の自由度が小さいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、所望の発光輝度を確保しつつ、発光色の調整や補正が容易な表示装置の提供を目的とする。
【０００６】
【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、第１の所定情報を表示する液晶パネルと、この液晶パネルの背後に配置され、前記液晶パネルをバックライト照明すると共に前記液晶パネルを通じて第２の所定情報を発光表示する有機ＥＬパネルと、この有機ＥＬパネルと前記液晶パネルとの間に配置され、前記有機ＥＬパネルのバックライト照明光及び発光表示光の色を補正すると共に前記有機ＥＬパネルの外光反射を抑制するフィルタとを備えることを特徴とする。このようにフィルタに色補正機能と、外光反射抑制機能を持たせることにより、円偏光板を廃止して発光輝度の大きな低下を抑えながら、発光色の調整や補正が容易となり、色選択の自由度を向上させることができる。
【０００７】
また本発明は、前記フィルタが前記有機ＥＬパネルに向かう外光及び前記有機ＥＬパネルで反射され前記液晶パネル向かう外光を拡散することを特徴とする。これにより有機ＥＬパネルに向かう外光と、有機ＥＬパネルの背面電極で反射され液晶パネルに向かう外光の双方が拡散されるため、外光反射を良好に抑制することができる。
【０００８】
また本発明は、前記有機ＥＬパネルを駆動する駆動基板を有し、この駆動基板を前記有機ＥＬパネルの背後に重ねて配置したことを特徴とする。これにより表示装置の幅面積を抑え、小型化を達成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１から図４は本発明の第１の実施形態を示し、本発明を自動車のメータ内に組み込まれる表示装置に適用したものである。なお図１は本実施形態による表示装置の断面図、図２は図１中、矢印Ａにて示す一点鎖線領域の要部拡大断面図、図３は液晶パネルの表示情報を例示する正面図、図４は、有機ＥＬパネルの表示情報を例示する正面図である。
【００１０】
図１において、表示装置は、第１のハウジング１と、第２のハウジング２と、液晶パネル３と、有機ＥＬパネル４と、駆動基板５と、色補正パネル（フィルタ）６とで構成され、メータの計器盤７の開口部に表示面が臨むようにメイン基板８上に搭載されている。
【００１１】
第１のハウジング１には、液晶パネル３と有機ＥＬパネル４とが保持され、この際、有機ＥＬパネル４が液晶パネル３が背後に位置するよう、観察者に対して前方側に液晶パネル３が、後方側に有機ＥＬパネル４がそれぞれ保持されている。
【００１２】
第２のハウジング２には、駆動基板５が保持され、この駆動基板５は、有機ＥＬパネル４を駆動する専用基板である。この駆動基板５は有機ＥＬパネル４の背後であってその板厚方向に重ねて配置されている。なお第１，第２のハウジング１，２は単一部品として一体に形成することもできる。
【００１３】
液晶パネル３は、例えば周知のマトリクス駆動、ネガ表示式（ここでは背景が不透過で後述する第１の所定情報を形成する箇所が透過）のパネルからなり、図２に示すように、一対のガラス基板３１，３２と、これらガラス基板３１，３２間に封入された液晶分子３３と、各ガラス基板３１，３２の内面に形成された一対の透明電極３４，３５とで構成されている。なお液晶パネル３には、偏光板または偏光フィルムも設けられているが、これらは省略してある。
【００１４】
透明電極３４，３５は、各透明電極３４，３５単位で平行な複数本のストライプ状電極からなり、各ガラス基板３１，３２を組み合わせることにより鉛直方向に交わるマトリクス状電極を構成し、両透明電極３４，３５間への選択的な電圧印可により、両透明電極３４，３５間に挟まれた画素領域に対応する液晶分子３３を駆動し、画素領域の透過・不透過状態を切り換え、第１の所定情報として、例えば図３に示すように、車両のトータル走行距離３６、トップ走行距離３７、外気温３８を表示する（表示モード）。
【００１５】
この場合、液晶パネル３は上記のごときネガ表示式であるので、第１の所定情報は、各透明電極３４，３５間に挟まれた画素領域を透過状態とすることにより形成される。
【００１６】
また液晶パネル３は、トータル走行距離３６、トップ走行距離３７、外気温３８からなる第１の所定情報を表示する表示モード以外に、画素領域の例えば略全体が一斉に透過状態に切り替わるよう構成されており（透過モード）、このように透過モードとなることで、背後に配置された有機ＥＬパネル４の情報（後述する第２の所定情報）を液晶パネル３を通して透過表示できるようになっている。
【００１７】
なお本実施形態では、液晶パネル３をネガ表示式としたが、ポジ表示を選択することもできる。また液晶パネル３の駆動形式は、マトリクス型以外にもセグメント型のパネルを使用してもよく、第１の所定情報を表示でき、且つ有機ＥＬパネル４の表示情報が透過できるように所定領域を一斉に透過状態に切り替えることができれば、液晶パネル３のタイプや形式は任意である。
【００１８】
有機ＥＬパネル４は、例えば周知のマトリックス駆動、ネガ表示式のパネルからなり、例えばガラスからなる一対の透明基板４１，４２間に、透明な前面電極４３と、有機発光層４４と、アルミニウム等の金属からなる遮光性の背面電極４５と、絶縁層４６とを封止して構成されている。
【００１９】
前面電極４３と背面電極４５は、各電極４３，４５単位で平行な複数本のストライプ状電極からなり、各透明基板４１，４２を組み合わせることにより鉛直方向に交わるマトリックス状電極を構成し、両電極４３，４５間への選択的な電圧印可により、両電極４３，４５間に挟まれた画素領域に対応する有機発光層４３の発光・非発光を切り替え、第２の所定情報として、例えば図４に示すように、矢印からなる図柄と「関越道入２００ｍ」なる文字情報からなる車両のナビゲーション情報（この場合、簡易ナビゲーション情報）４６を表示する（表示モード）。この場合、有機発光層４３の発光色は、例えば白色に設定されている。なお本実施形態では、有機ＥＬパネル４としてマトリクス駆動型のパネルを用いたが、セグメント駆動型のパネルを用いてもよい。また有機ＥＬパネル４の表示方式をネガ表示式としたが、ポジ表示を選択することもできる。
【００２０】
ナビゲーション情報（第２の所定情報）は、図示しないナビゲーション受信装置からの信号に基づいて必要時のみ一時的に形成され、通常時は表示されない。また第２の所定情報が形成されるとき、それまで表示モードであった液晶パネル３は、一斉に透過モード（透過状態）となり、これにより第２の所定情報を形成する発光表示光が液晶パネル３を透過し、第２の所定情報が観察者に視認される。
【００２１】
また有機ＥＬパネル４は、所定の画素領域を発光させる表示モードの他に、画素領域の例えば全てを発光状態とすることにより、液晶パネル３に表示される第１の所定情報、すなわち透過状態となる箇所をバックライト照明するバックライトモード（面発光光源）でも発光するようになっている。
【００２２】
なおこのようなバックライトモード時に第２の所定情報を表示すべき状態が生じたとき、有機ＥＬパネル４は、それまでのバックライトモードから表示モードに切り替わると同時に液晶パネル３が透過モードとなり、第２の所定情報が表示される。
【００２３】
またバックライト照明が不要となる例えば昼間時であって、第２の所定情報を表示すべき状態が生じていないとき、有機ＥＬパネル４はオフ状態となり、液晶パネル３の第１の所定情報が外光反射により観察者に視認される。なおこの例では昼間時、有機ＥＬパネル４による液晶パネル３のバックライトを不要としたが、昼夜を問わず常時、有機ＥＬパネル４をバックライトモードで動作させることもできる。この場合、表示モードでの各画素領域の発光輝度を高くし、バックライトモードでの各画素領域の発光輝度を低く設定すると有利である。
【００２４】
色補正パネル６は、液晶パネル３と有機ＥＬパネル４との間であって、有機ＥＬパネル４の前面側に配置されており、アクリル、ポリカーボネートからなる合成樹脂製のプレート６１と、このプレート６１の表面に印刷等の手段により設けられた光拡散層（反射抑制層）６２とを備えている。
【００２５】
プレート６１は、例えば青色の着色顔料を添加した色付きの透明板からなり、バックライトモードまたは表示モードで有機ＥＬパネル４の有機発光層４３が発光した際、白色となるバックライト照明光及び発光表示光を青色に着色するもので、有機発光層４３の発光により有機ＥＬパネル４から液晶パネル３に向かう光は、プレート６１を通過することで、淡い青色、即ち水色に補正され、液晶パネル３で表示される第１の所定情報を水色にバックライト照明する。またこの例では、プレート６１の色が外光入射により液晶パネル３の第１の所定情報が視認される際、第１の所定情報の表示色を決定するようになっている。なお第１の所定情報の表示色をプレート６１の色と異ならせる場合は、表示色を決定するための色プレートを別途適用すればよい。
【００２６】
光拡散層６２は、表面に微細な凹凸を有する透光性の艶消層または光拡散性を有する粒子を混入した透光性の拡散層からなり、この光拡散層６２により、液晶パネル３側から入射し、有機ＥＬパネル４に向かう外光を拡散すると共に、液晶パネル３及び色補正パネルを透過して有機ＥＬパネル４内に入射し、鏡面となる背面電極４５を通じて反射されることで、液晶パネル３側に向かう外光を拡散し、背面電極４５による外光反射を抑制するものである。
【００２７】
この場合、光拡散層６２は、有機ＥＬパネル４から発せられ、液晶パネル３に向かうバックライト照明光及び発光表示光を拡散し、また、これらバックライト照明光及び発光表示光は、プレート６１を透過する過程で減衰されるが、色補正パネル６全体による光量損失は、従来例のごとき円偏光板に比べて小さいため、バックライト照明光及び発光表示光の輝度が大きく低下することはない。
【００２８】
以上のように本実施形態では、第１の所定情報を表示する液晶パネル３と、この液晶パネル３の背後に配置され、液晶パネル３をバックライト照明すると共に液晶パネル３を通じて第２の所定情報を発光表示する有機ＥＬパネル４と、この有機ＥＬパネル４と液晶パネル３との間に配置され、有機ＥＬパネル４のバックライト照明光及び発光表示光の色を補正すると共に有機ＥＬパネル４の外光反射を抑制する色補正プレート（フィルタ）６とを備えることにより、色補正プレート６に色補正機能と、外光反射抑制機能を持たせることができ、これにより円偏光板を廃止して発光輝度の大きな低下を抑えながら、発光色の調整や補正が容易となり、色選択の自由度を向上させることができる。
【００２９】
また本実施形態によれば、色補正パネル６が有機ＥＬパネル４に向かう外光及び有機ＥＬパネル４の背面電極４５で反射され液晶パネル３に向かう外光を拡散する光拡散層６２を有することにより、有機ＥＬパネル４に向かう外光と、有機ＥＬパネル４の背面電極４５で反射され液晶パネル３に向かう外光の双方が拡散されるため、外光反射を良好に抑制することができる。
【００３０】
また本実施形態によれば、有機ＥＬパネル４を駆動する駆動基板５を有し、この駆動基板５を有機ＥＬパネル４の背後に重ねて配置したことにより、表示装置の幅面積を抑え、小型化を達成することができる。
【００３１】
なお本実施形態では、有機ＥＬパネル４の発光色を白色として、色補正パネル６が白色を水色に補正する例を示したが、有機ＥＬパネル４の発光色及び色補正パネル６の補正色は任意であり、例えば微妙な色みや色合いを調整するものであってもよい。
【００３２】
また液晶パネル３と有機ＥＬパネル４のそれぞれで表示する所定情報は任意である。
【００３３】
また反射抑制層として、本実施形態では光拡散層６２を採用したが、バックライト照明光及び発光表示光の大きな輝度低下がなく、背面電極４５の外光反射を抑制することができれば、光拡散層６２以外にも例えば光波の干渉を利用する光干渉膜を用いてもよいが、光干渉膜は高価であるため、コストを考えると、光拡散層６２が有利である。
【００３４】
図５は本発明の第２の実施形態として色補正プレート６の変形例を示す要部断面図である。本実施形態では、プレート６１を無色透明に設定し、互いに無色透明なプレート６１と光拡散層６２との間にバックライト照明光及び発光表示光を色補正するための着色顔料（色補正用物質）を混入させた透光性の着色層６３を介在させたもので、上述の第１の実施形態と同様な効果を期待できる。なお本例に限らず色補正用物質として例えば蛍光物質を用いてもよい。
【００３５】
なお上述各実施形態では、光拡散層６２として表面に微細な凹凸を有する透光性の艶消層または光拡散性を有する粒子を混入した透光性の拡散層を用いたが、メタリック調の透過型反射層を用いてもよい。
【００３６】
【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、所望の発光輝度を確保しつつ、発光色の調整や補正が容易な表示装置を提供できる。
【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の断面図。
【図２】図１中、矢印Ａにて示す一点鎖線領域の要部拡大断面図。
【図３】液晶パネルの表示情報を例示する正面図。
【図４】有機ＥＬパネルの表示情報を例示する正面図。
【図５】本発明の第２の実施形態で使用される色補正プレートの要部断面図。
【符号の説明】
１　第１のハウジング
２　第２のハウジング
３　液晶パネル
４　有機ＥＬパネル
５　駆動基板
６　色補正パネル（フィルタ）
３１，３２　ガラス基板
３３　液晶分子
３４，３５　透明電極
３６　トータル走行距離
３７　トップ走行距離
３８　外気温
４１，４２　透明基板
４３　前面電極
４４　有機発光層
４５　背面電極
４６　絶縁層
４６　ナビゲーション情報
６１　プレート
６２　光拡散層
６３　着色層
【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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