(57)【要約】【課題】測定値が所定の範囲を超えるなどした場合に、効果的に注意を喚起させることができる計測器用の表示パネルを提供すること。【解決手段】基板表面上に、パターン状に多色発光性の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されてなる計測器用表示パネル。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上に、パターン状に多色発光性の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されてなる計測器用表示パネル。
【請求項２】
有機エレクトロルミネッセンス素子が、付与電圧の変動により発光色を変化させるものである請求項１に記載の計測器用表示パネル。
【請求項３】
有機エレクトロルミネッセンス素子のパターンが、数値を表示するパターンを含む請求項１に記載の計測器用表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測器用の表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
温度計、圧力計、あるいは電圧計などの各種計測器には、測定値を数値もしくはバーグラフなどにより表示するパネルが備えられている。このような計測器用の表示パネルとしては、測定値を白黒表示する液晶表示パネルが広く用いられている。このような液晶表示パネルには、測定値が所定の範囲を超えた場合に注意を喚起させるために測定値を点滅表示させるなどして、警告表示をするものも知られている。
【０００３】
液晶表示パネルに代わる次世代のパネルとして、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略する）表示パネルが注目されている。有機ＥＬ表示パネルは、基板表面に沿って有機ＥＬ素子が整列配置された構成を有している。有機ＥＬ表示パネルは、自己発光性の有機ＥＬ素子が用いられているために、液晶表示パネルと比較して視野角が広く、そしてバックライトが不要であるために消費電力が小さいなどの利点を有している。このような利点を生かして、有機ＥＬ表示パネルを、フルカラーディスプレイとして商品化する研究がされている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、基板表面に、第一電極層、有機発光材料層、そして第二電極層がこの順に積層された基本構成を有する。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その電極層に電圧が付与されると、一方の電極層から正孔を、そして他方の電極層から電子を有機発光材料層の内部に注入し、有機発光材料層の内部にて正孔と電子とを再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出（蛍光、燐光）により発光する素子である。そして有機発光材料層を形成する有機発光材料を選定することにより、有機ＥＬ素子を所望の色で発光させることができる。
【０００５】
非特許文献１及び非特許文献２などには、多色発光性の有機ＥＬ素子が開示されている。多色発光性の有機ＥＬ素子は、その電極層に付与される電圧の変動により、発光色を変化させる素子である。非特許文献２に記載されているように、多色発光性の有機ＥＬ素子は、フルカラーディスプレイ用途として研究されている。一個の多色発光性の有機ＥＬ素子により、赤色、緑色及び青色のうちの二色あるいは三色の発光が可能となれば、フルカラー表示に必要とされる素子の数が大幅に少なくなり、ディスプレイの製造コストの低下が期待されるからである。
【０００６】
【非特許文献１】
宮田清蔵監修，「有機ＥＬ素子とその工業化最前線」，株式会社エヌティーエス，１９９８年１１月，ｐ．９３−９７
【非特許文献２】
ハマグチ（Ｈａｍａｇｕｃｈｉ）、他３名，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，１９９６年，第３５巻，ｐ．１４６２−１４６４
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
計測器用表示パネルは、例えば、工場の生産設備の運転を制御するために必要な各種の測定値（例、原材料を加熱する温度など）を表示する場合がある。工場内は、薄暗い環境であったり、あるいは生産設備に照明が遮られて暗い場所もある。このような環境においては、計測器用の液晶表示パネルにより白黒表示された測定値の確認が遅れる場合がある。特に、測定値が所定の範囲を超えた場合の警告表示（測定値の点滅表示など）の確認が遅れたり、あるいは警告表示が見逃されたりすると、生産設備の運転を制御するタイミングが遅れたり、あるいは制御に失敗するなどして、不良品が生産される場合もある。
【０００８】
本発明の目的は、測定値が所定の範囲を超えるなどした場合に、効果的に注意を喚起させることができる計測器用の表示パネルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板表面上に、パターン状に多色発光性の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されてなる計測器用表示パネルにある。
【００１０】
本発明の計測器用表示パネルの好ましい態様は、下記の通りである。
（１）有機エレクトロルミネッセンス素子が、付与電圧の変動により発光色を変化させるものである。
（２）有機エレクトロルミネッセンス素子のパターンが、数値を表示するパターンを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の計測器用表示パネルを、添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明に従う計測器用表示パネルの一例の構成を説明する平面図である。図１の計測器用表示パネルは、温度計用の表示パネルである。
【００１２】
図１の計測器用表示パネル１１は、透明基板１２の表面上に、パターン状に多色発光性の有機ＥＬ素子を配置して構成される。多色発光性の有機ＥＬ素子は、透明基板１２の表面上に、透明な第一電極層、有機発光材料層、そして第二電極層をこの順に積層して構成される。有機発光材料層の発光は、透明な第一電極層、そして透明基板１２を通って基板１２の裏面の側に取り出される。すなわち、図１の計測器用表示パネルの表示面は、基板１２の裏面となる。透明基板１２としては、厚さ１ｍｍ程度のガラス板が用いられている。
【００１３】
次に、多色発光性の有機ＥＬ素子の透明第一電極層について説明する。図２は、図１の計測器用表示パネルの透明第一電極層のパターンを示す平面図である。透明第一電極層は、透明基板１２の表面上に形成される。図２に示すように、透明第一電極層は、数値表示用の透明第一電極層１３ａ、バーグラフ表示用の透明第一電極層１３ｂ、そして単位表示用の透明第一電極層１３ｃから構成されている。透明第一電極層１３ａは、計測器の測定値を数値として表示するための数字、小数点、およびこの電極層に電圧を付与するための配線を含むパターンで形成されている。透明第一電極層１３ｂは、測定値の大小を示すバーグラフ、およびこの電極層に電圧を付与するための配線を含むパターンで形成されている。透明第一電極層１３ｃは、測定値の単位、およびこの電極層に電圧を付与するための配線を含むパターンで形成されている。透明第一電極層１３ａ〜１３ｃは、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）から形成され、その厚みは１５０ｎｍに設定されている。
【００１４】
図１に示すように、透明第一電極層１３ａ〜１３ｃ上には、絶縁層１４ａ及び１４ｂが形成されている。これは、透明第一電極層１３ａ〜１３ｃの配線部分に、有機発光材料層が直接形成されると、多色発光性有機ＥＬ素子の電極層に電圧を付与した際に、配線部分が発光してしまうからである。絶縁層は、Ａｌ２  Ｏ３  （酸化アルミニウム）から形成され、その厚みは２００ｎｍに設定されている。
【００１５】
透明第一電極層１３ａ〜１３ｃおよび絶縁層１４ａ及び１４ｂの上には、図１に記入した破線１６が示すパターンで有機発光材料層が形成される。なお、図１においては、透明電極層１３ａ〜１３ｃと絶縁層１４ａ及び１４ｂのパターンを示すために、有機発光材料層は、そのパターンのみを破線１６で示した。
【００１６】
図１の計測器用表示パネルの有機発光材料層は、ＰＡＴ（ポリ（３−アルキルチオフェン））と、Ａｌｑ３  （アルミニウムキノリン）との二種類の有機発光材料の混合物から形成されている。このような二種類の有機発光材料を含む有機発光材料層は、素子の電極層に付与する電圧を変動させると、各々の有機発光材料の発光強度が変動するために、その発光色が、緑色、橙色、あるいは赤色などに変化する。有機発光材料層の厚みは、１００ｎｍ程度に設定されている。有機発光材料層は、前記混合物をトルエンに溶解した溶液を、スピンコートすることにより形成される。
【００１７】
有機発光材料層の上には、有機発光材料層と同じパターンで、第二電極層が形成されている。第二電極層は、Ｍｇ−Ａｇ合金から形成され、その厚みは２００ｎｍに設定されている。
【００１８】
図１の計測器用パネルにおいては、透明電極層の絶縁層が形成されていない部分と、第二電極層との重複部に対応するパターンで、多色発光性の有機ＥＬ素子が形成される。そして多色発光性の有機ＥＬ素子の上には、その発光特性の吸湿による劣化（例、発光輝度の低下）を防止するために、図１に記入した一点鎖線１７が示す形状の封止用ガラス板が配置されている。この封止用ガラス板の周縁部は、紫外線硬化型のアクリル系樹脂を用いて封止されている。
【００１９】
次に、図１の計測器用表示パネルの動作について説明する。図３は、図１の計測器用表示パネル１１の動作を説明する平面図である。図３は、図１の計測器用表示パネル１１を、その透明基板１２の裏面側から見た場合の平面図である。
【００２０】
計測器用表示パネル１１の多色発光性の有機ＥＬ素子は、計測器の測定温度が０℃未満である場合には、その電極層に２０Ｖの電圧が付与されて緑色に発光し、測定温度が０乃至１００℃の範囲にある場合には、その電極層に１８Ｖの電圧が付与されて橙色に発光し、そして測定温度が１００℃を超えた場合には、その電極層に１６Ｖの電圧が付与されて赤色に発光する。
【００２１】
図３（ａ）は、計測器の測定温度が、−３０℃であった場合の計測器用表示パネル１１の表示を示している。図３（ａ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に、緑色で発光表示をする。
【００２２】
図３（ｂ）は、計測器の測定温度が、５０℃であった場合の計測器用表示パネル１１の表示を示している。図３（ｂ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に、橙色で発光表示をする。
【００２３】
図３（ｃ）は、計測器の測定温度が、１５０℃であった場合の計測器用表示パネル１１の表示を示している。図３（ｃ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に、赤色で発光表示をする。
【００２４】
このように、図１の計測器用表示パネル１１においては、計測器の測定温度が０乃至１００℃の範囲（所定範囲）にある場合には、その数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとが共に、橙色で発光表示をする。そして数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは、測定温度が所定範囲の下限（０℃）に満たなかった場合には、共に緑色で発光表示（警告表示）をし、そして測定温度が所定範囲の上限（１００℃）を超えた場合には、共に赤色で発光表示（警告表示）をする。
【００２５】
従来の計測器用の液晶表示パネルの警告表示は、白黒表示された測定値を点滅表示させるものであるため、警告表示の確認が遅れたり、あるいは警告表示が見逃されたりする場合もある。また、液晶表示パネルの視野角が狭いために、パネルから離れた位置においては、警告表示を確認し難い問題もあった。さらに、点滅表示された測定値を確認しなければ、測定値が所定範囲の上限を超えたのか、あるいは下限に満たなかったのかを、判断することができなかった。
【００２６】
本発明の計測器用表示パネルの警告表示は、表示の発光色を変化させるものであるため、パネルから離れた位置においても警告表示がされていることを確認し易く、効果的に注意を喚起させることができる。また、本発明の計測器用表示パネルの警告表示により、計測器の測定値が所定範囲の上限を超えたのか、あるいは下限に満たなかったのかを、警告表示の発光色を確認するだけで、表示された測定値を確認しなくとも（パネルから離れた位置においても）、瞬時に判断することができる。このような判断ができると、生産設備の運転制御などが容易となるため、このような警告表示は効果的に注意を喚起できるものである。
【００２７】
なお、計測器用の表示パネルとして、カラー表示をする液晶表示パネルを用いても、表示色を変化させて警告表示をすることはできるが、フルカラーの液晶表示パネルを用いると、バックライトやカラーフィルタなどが必要となり、パネルの構成が複雑となって製造コストが高くなるなどの問題を生ずる。また、前記のように、液晶表示パネルの視野角が狭いために、パネルから離れた位置において警告表示を確認し難いという問題は解決されない。
【００２８】
図４は、本発明に従う計測器用表示パネルの別の一例の構成を説明する平面図であり、そして図５は、図４の計測器用表示パネルの透明第一電極層の構成を示す平面図である。図４の計測器用表示パネルの構成は、数値表示部１５ａ、バーグラフ表示部１５ｂの他に、警告表示部１５ｄを備え、そしてこの警告表示部１５ｄのみが多色発光性の有機ＥＬ素子から構成されていること以外は、図１の計測器用表示パネルと同様である。以下、図４の計測器用表示パネルを、その警告表示部１５ｄの構成を中心に説明をする。
【００２９】
警告表示部１５ｄを構成する多色発光性有機ＥＬ素子は、透明基板１２の表面上に、透明な第一電極層１３ｄ、有機発光材料層、そして第二電極層をこの順に積層して構成される。図４に示すように、透明第一電極層１３ｄの配線部分の上には、絶縁膜１４ｄが形成されている。
【００３０】
透明第一電極層１３ｄおよび絶縁層１４ｄの上には、図４に記入した破線１６ｄが示すパターンで有機発光材料層が形成されている。なお、図４においては、透明電極層１３ｄと絶縁層１４ｄのパターンを示すために、有機発光材料層は、そのパターンのみを破線１６ｄで示した。
【００３１】
警告表示部１５ｄを構成する多色発光性有機ＥＬ素子の有機発光材料層は、基板１２の側から、第一有機発光材料層、電子ブロック層、および第二有機発光材料層の三層が積層された構成とされている。電子ブロック層は、正孔を輸送し且つ電子をブロックする材料から形成される。
【００３２】
第一有機発光材料層は、Ａｌｑ（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ  ａｌｕｍｉｎｕｍ））と、ＮＯＰＰＶ（ｐｏｌｙ（２，５−ｄｉｎｏｎｙｌｏｘｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ））との混合物から形成されており、その厚みは１１０ｎｍに設定されている。第一有機発光材料層の発光色は橙色である。第一有機発光材料層は、前記ＡｌｑとＮＯＰＰＶとの混合物（混合比は、モル比で７：３）をクロロホルムに溶解した溶液を、スピンコートすることにより形成される。
【００３３】
電子ブロック層は、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−［１，１’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ］−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）から形成され、その厚みは５０ｎｍに設定されている。電子ブロック層は、前記ＴＰＤを真空蒸着することにより形成される。
【００３４】
第二有機発光材料層は、ＰＤＨＦ（ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ））から形成されており、その厚みは２０ｎｍに設定されている。第二有機発光材料層の発光色は青色である。第二有機発光材料層は、前記ＰＤＨＦを真空蒸着することにより形成される。
【００３５】
このような三層から構成される有機発光材料層を備えた多色発光性の有機ＥＬ素子の電極層に電圧を付与すると、陽極（電圧付与により高電位となる電極層）から注入された正孔は、電子ブロック層が正孔輸送性を有しているために、それぞれの有機発光材料層に供給される。ところが陰極（電圧付与により低電位となる電極層）から注入された電子は、電子ブロック層が存在するために、陰極側の有機発光材料層のみに供給される。すなわち、陰極側の有機発光材料層のみに、発光に必要な正孔と電子との両方が供給される。このため、このような三層構成の有機発光材料層は、素子の電極層に付与する電圧の極性によって、第一有機発光材料層および第二有機発光材料層のうちのいずれか一方の層（陰極側の有機発光材料層）が発光する。上記の三層構成の有機発光材料層は、素子の電極層に付与する電圧を変動（付与電圧の極性を反転）させることにより、橙色もしくは青色に発光する。
【００３６】
有機発光材料層の上には、有機発光材料層と同じパターンで、第二電極層が形成されている。第二電極層は、アルミニウムから形成され、その厚みは２００ｎｍに設定されている。
【００３７】
図４の計測器用表示パネルの数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂは、通常の（多色発光性を示さない）有機ＥＬ素子から構成されている。これらの表示部を構成する有機ＥＬ素子の各々の有機発光材料層は、図４に記入した破線１６ａ及び１６ｂの示すパターンで形成されている。
【００３８】
各々の有機発光材料層は、ポリフローレン系ポリマ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｓｏｕｒｃｅ社製）をスピンコートすることにより形成されており、その厚みは６０ｎｍに設定されている。有機発光材料層の発光色は緑色である。有機発光材料層の上には、有機発光材料層と同じパターンで、第二電極層が形成されている。第二電極層は、アルミニウムから形成され、その厚みは２００ｎｍに設定されている。
【００３９】
また、各々の有機発光材料層と第一透明電極層との間には、第一透明電極層から有機発光材料層に正孔を効率良く注入するために、正孔輸送層が付設されている。正孔輸送層は、正孔輸送層形成用の溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液、Ｂａｙｅｒ  ＡＧ  Ｌｅｖｅｒｌｕｓｅｎ社製）をスピンコートすることにより形成されており、その厚みは、５０ｎｍに設定されている。
【００４０】
次に、図４の計測器用表示パネルの動作について説明する。図６は、図４の計測器用表示パネル２１の動作を説明する平面図である。図６は、図４の計測器用表示パネル２１を、その透明基板１２の裏面側から見た場合の平面図である。
【００４１】
計測器用表示パネル２１の警告表示部１５ｄを構成する多色発光性の有機ＥＬ素子は、計測器の測定温度が０℃未満である場合には、その電極層に−１６Ｖの電圧が付与されて青色に発光し、測定温度が０乃至１００℃の範囲にある場合には、その電極層は電圧が付与されずに発光せず、そして測定温度が１００℃を超えた場合には、その電極層に１６Ｖの電圧が付与されて橙色に発光する。また、数値表示部１５ａ及びバーグラフ表示部１５ｂを構成する通常の（多色発光性を示さない）有機ＥＬ素子は、１６Ｖの電圧が付与されて緑色に発光する。
【００４２】
図６（ａ）は、計測器の測定温度が、−３０℃であった場合の計測器用表示パネル２１の表示を示している。図６（ａ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に緑色で発光表示をし、そして警告表示部１５ｄは青色で発光表示する。
【００４３】
図６（ｂ）は、計測器の測定温度が、５０℃であった場合の計測器用表示パネル２１の表示を示している。図６（ｂ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に緑色で発光表示をし、そして警告表示部１５ｄは発光表示をしない。
【００４４】
図６（ｃ）は、計測器の測定温度が、１５０℃であった場合の計測器用表示パネル２１の表示を示している。図６（ｃ）に示すように、数値表示部１５ａとバーグラフ表示部１５ｂとは共に緑色で発光表示をし、そして警告表示部１５ｄは橙色で発光表示する。
【００４５】
このように、図４の計測器用表示パネル２１においては、計測器の測定温度が０乃至１００℃の範囲（所定範囲）にある場合には、警告表示部１５ｄは発光表示をしない。そして警告表示部１５ｄは、測定温度が所定範囲の下限（０℃）に満たなかった場合には、青色で発光表示（警告表示）をし、そして測定温度が所定範囲の上限（１００℃）を超えた場合には、橙色で発光表示（警告表示）をする。
【００４６】
図４の計測器用表示パネルは、図１の計測器パネルと同様に、警告表示が、発光表示色を変化させるものであるため、パネルから離れた位置においても警告表示がされていることを確認し易く、効果的に注意を喚起させることができる。また、計測器の測定値が所定範囲の上限を超えたのか、あるいは下限に満たなかったのかを、警告表示の発光色を確認するだけで、瞬時に判断することができる。このような判断ができると、生産設備の運転制御などが容易となるため、このような警告表示は効果的に注意を喚起できるものである。
【００４７】
なお、本発明の計測器用表示パネルに用いる多色発光性の有機ＥＬ素子としては、上記に具体的に例を挙げて説明したものに限定されず、公知のものを用いることができる。また、本発明の計測器用表示パネルは、マトリックス型の表示パネルであってもよいし、セグメント型の表示パネルであってもよい。用いる多色発光性の有機ＥＬ素子の数が少なくてよく、素子の駆動回路の構成も簡単であることから、本発明の計測器用表示パネルは、セグメント型の表示パネルであることが好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の計測器用表示パネルは、測定値が所定の範囲を超えるなどした場合に、表示の発光色を変化させて警告表示をして、効果的に注意を喚起することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う計測器用表示パネルの一例の構成を説明する平面図である。
【図２】図１の計測器用表示パネルの透明第一電極層のパターンを示す平面図である。
【図３】図１の計測器用表示パネルの動作を説明する平面図である。
【図４】本発明に従う計測器用表示パネルの別の一例の構成を説明する平面図である。
【図５】図４の計測器用表示パネルの透明第一電極層のパターンを示す平面図である。
【図６】図４の計測器用表示パネルの動作を説明する平面図である。
【符号の説明】
１１、２１  計測器用表示パネル
１２  透明基板
１３ａ  数値表示用の透明第一電極層
１３ｂ  バーグラフ表示用の透明第一電極層
１３ｃ  単位表示用の透明第一電極層
１３ｄ  警告表示用の透明第一電極層
１４ａ、１４ｂ、１４ｄ  絶縁層
１５ａ  数値表示部
１５ｂ  バーグラフ表示部
１５ｄ  警告表示部
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｄ  有機発光材料層のパターンを示す破線
１７  封止用ガラス板の形状を示す一点鎖線
【図１】
2004294563.tif 000003
【図２】
2004294563.tif 000004
【図３】
2004294563.tif 000005
【図４】
2004294563.tif 000006
【図５】
2004294563.tif 000007
【図６】
2004294563.tif 000008