(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針軸を中心として回転動可能な指針であって、
平板形状を有し、前記指針軸に対して平行に配置され、前記指針軸に対して交差する方向に積層される可視光を透過する基板と、前記基板の表面に設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に設けられエレクトロルミネッセンスが発現する有機膜と、前記有機膜の表面に設けられた金属電極と、前記基板の裏面に設けられた金属膜とを有し、
前記透明電極と前記金属電極との間に電圧を印加して前記有機膜を発光させ、発光した光を前記基板の端面から出射することを特徴とする計器用自発光指針。
【請求項２】
前記基板が、ガラス板あるいはプラスチック板であることを特徴とする請求項１記載の計器用自発光指針。
【請求項３】
前記金属電極の表面に設けられた添え板を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の計器用自発光指針。
【請求項４】
前記添え板が、ガラス板あるいはプラスチック板であることを特徴とする請求項３記載の計器用自発光指針。
【請求項５】
前記有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項６】
前記有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とナイルレッドの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項７】
前記有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項８】
前記有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とルブレンの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項９】
前記有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とキナクリドン誘導体の混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項１０】
前記有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエンの混合物と、トリアゾール誘導体との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項１１】
前記有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエンの混合物と、トリアゾール誘導体と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項１２】
前記有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、亜鉛錯体と、亜鉛錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物との積層膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の計器用自発光指針。
【請求項１３】
請求項１記載の計器用自発光指針と、前記指針が取り付けられ計量値に応じて回転し角度を変える指針軸と、前記指針の下方に配置される計量値に対応する数値を記した文字板とを有することを特徴とする計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の各種装置に使用される計器に係り、特に、計器に用いられる視認性に優れた指針に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車やオートバイなどの速度やエンジンの回転数や水温などを表示する計器においては、視認性がよいので放光性の指針が用いられている。
【０００３】
特開平４−２７３０１９号公報に記載の指針では、透過照明方式の計器文字板裏側に配置した電球や蛍光灯の光を指針本体の長手方向に延びる導光板等で指針に導き放光させている。しかし、指針自体が発光しているわけではないので構造が複雑で設計が難しいという問題がある。
【０００４】
特公平７−１０４１８３号公報に記載の指針では、ＬＥＤ等の発光素子を指針上の長手方向に複数個配列し、発光素子を発光させることで指針から放光させている。指針自身が発光する自発光指針であるが、発光部が点状であるＬＥＤを使用しているため、指針の長手方向にＬＥＤを複数個配列させる必要が有り部品点数が多くなる。現状においては市場で入手できるＬＥＤの制約から発光色が青緑から長波長側に限定される。さらには、指針自体の幅が広く文字板の文字が隠れるとともに、指針の非発光部がドライバーに見えてしまうという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車用のバッテリー電源を使用して昼夜問わず視認性が高い計器用自発光指針を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、ＬＥＤを複数並べる必要がなく、部品点数および開発設計工数を飛躍的に削減できるような安価な計器用自発光指針を提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明の目的は、運転者側から見て指針の非発光部で文字板が遮られないような、文字板の視認性が高い計器用自発光指針を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、自動車用のバッテリー電源を使用して昼夜問わず視認性が高い自発光指針を有する計器を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、ＬＥＤを複数並べる必要がなく、部品点数および開発設計工数を飛躍的に削減できるような安価な自発光指針を有する計器を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の目的は、運転者側から見て指針の非発光部で文字板が遮られないような、文字板の視認性が高い自発光指針を有する計器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第１の特徴は、指針軸を中心として回転動可能な指針であって、平板形状を有し、前記指針軸に対して平行に配置され、前記指針軸に対して交差する方向に積層される可視光を透過する基板と、前記基板の表面に設けられた透明電極と、前記透明電極の表面に設けられエレクトロルミネッセンスが発現する有機膜と、前記有機膜の表面に設けられた金属電極と、前記基板の裏面に設けられた金属膜とを有し、前記透明電極と前記金属電極との間に電圧を印加して前記有機膜を発光させ、発光した
光を前記基板の端面から出射する計器用自発光指針であることである。ここで、可視光を透過する基板とは、ガラス板とかプラスチック板がこれに該当する。ただ、これに限られるわけではなくポリイミド等の樹脂であってもよい。また、可視範囲のすべての波長の光が透過できる必要はなく、光の透過の際に散乱が発生してもよい。したがって基板が透明でなく着色されていてもよいし、白濁していてもよい。このことにより、有機膜の層間に電圧を印加すれば有機膜が発光し、この光は金属電極と金属膜によって基板、透明電極と有機膜の積層膜中に光閉じ込めされる。これらの積層膜は、光を閉じ込めるだけでなく、２次元の光導波路を構成し、光を集光しつつ積層膜の上部端面まで伝送しこの端面から放射させる。そして、光閉じ込めにともなう集光の効果により、昼夜問わず視認性が高い計器用自発光指針を提供できる。
【００１５】
本発明の第１の特徴は、金属電極の表面に添え板を設けることにより効果的である。このことにより、損傷および空気中の水、酸素から金属電極さらには有機膜を保護することができる。よって、添え板としては、ガラス板やプラスチック板のように構造的に強度があって水と酸素を透過しない材料であればよい。
【００１６】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール注入材料、ホール輸送材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料となり緑色の光を得ることができる。
【００１７】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とナイルレッドの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール輸送材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料かつ赤色色素、電子輸送材料となり赤色の光を得ることができる。
【００１８】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール輸送材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料かつ橙色色素、電子輸送材料となり橙色の光を得ることができる。
【００１９】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とルブレンの混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール輸送材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料かつ黄色色素、電子輸送材料となり黄色の光を得ることができる。
【００２０】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体とキナクリドン誘導体の混合物と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール輸送材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料かつ黄緑色色素、電子輸送材料となり黄緑色の光を得ることができる。
【００２１】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエンの混合物と、トリアゾール誘導体との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール輸送材料、ホール輸送材料かつ青色色素、電子輸送材料となり青色の光を得ることができる。
【００２２】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエンの混合物と、トリアゾール誘導体と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記５層がそれぞれホール注入材料、ホール輸送材料かつ青色色素、ホールブロック材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料、電子輸送材料かつ緑色発光材料かつ橙色色素となり白色の光を得ることができる。
【００２３】
本発明の第１の特徴は、有機膜が、4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミンと、N,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジンと、亜鉛錯体と、亜鉛錯体と4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピランの混合物との積層膜であることにより効果的である。このことにより、上記３層がそれぞれホール注入材料、ホール輸送材料、電子輸送材料かつ白色発光材料、電子輸送材料かつ白色発光材料かつ橙色色素となり白色の光を得ることができる。
【００２４】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴を有する計器用自発光指針と、この指針が取り付けられ計量値に応じて回転し角度を変える指針軸と、指針の下方に配置され計量値に対応する数値を記した文字板とを有する計器であることである。このことにより、運転者側からは基板の端面のみが見え、指針の非発光部で文字板が遮られないので、文字板の視認性が高い計器用自発光指針を提供できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態として計器用自発光指針を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２７】
図１は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の構造図である。図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の側面からの透視図である。図１（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ方向に対応した本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の断面図である。図１（ｃ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の上面図である。本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針は、ガラス板１と、ガラス板１の表面に設けられた透明電極２と、透明電極２の表面に設けられた有機膜３と、有機膜３の表面に設けられた金属電極４と、ガラス板１の裏面に設けられた金属膜６と、金属電極４の表面を覆い封止するガラス板５とで構成されている。透明電極２は電源Ｖ０のプラス極に接続され、金属電極４は透明電極６２を介して電源Ｖ０のマイナス極に接続される。ガラス板５は、損傷および空気中の水、酸素から有機膜３を保護するために使用されるので、使用環境によっては省略してもよい。本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針は、計量値に応じて回転し角度を変える指針軸８に固定されたカバー７とケース９の中に収められている。図中では省略したが、ケース９の下の方には計量値に対応する数値を記した文字板が配置され、本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の上の方から運転者等のこの計器の計測者がこの指針と文字板を眺めることになる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針では、後述する実施例１乃至８で説明するが有機膜３が発光する。この光は金属電極４と金属膜６によってガラス板１、透明電極２と有機膜３の積層膜中に光閉じ込めされる。これらの積層膜は、光を閉じ込めるだけでなく、２次元の光導波路を構成し、光を積層膜の上部と下部の端面まで伝送しこの端面から放射させる。また、ケース９を用いることにより光は上部方向にのみ放射されるようになる。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の幅は、透明電極２、有機膜３、金属電極４と金属膜６のそれぞれの厚さが最大でも数μｍ程度なので、ガラス板１の厚さを調節することで指針の幅を任意に変えることができる。そして、運転手から望まれる光を放つ領域の面積も、ほぼガラス板１の厚さと等しくなる。ただ、視認性からの要請よりガラス板１の最小の厚さは１．４ｍｍが好ましく、幅が２ｍｍ以下と非常に細い指針が可能になる。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の長さは基本的に制限はない。だだし、指針の長さが長くなると電源Ｖ０から離れたところでは透明電極２と金属電極４での抵抗が大きくなりすぎて有機膜３に予定した電圧が印加されず望んだ発光量が得られない場合がある。このような場合には、透明電極２と金属電極４の膜厚を厚くする等の最適化が必要である。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の厚みは、加工上の取り扱いやすさから最小３ｍｍであることが好ましい。なお、厚くすれば厚くするほど有機膜３の体積を大きくできるので、流せる電流量を大きくできるのであれば、ガラス板１端面の輝度を大きくすることができる。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の機械的強度は、ガラス板１の強度そのものであり、ガラス板１に強化ガラスを用いることにより大きい強度を得ることができる。また、ガラス板１に指針自身を支える強度がない場合でも、ガラス板５に機械的強度の強いものを選択したり、ケース９の強度を大きくすることで指針の強度を補強することができる。
【００３３】
図２は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の製造工程を示す図である。図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は指針の側面からの透視図であり、（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）は指針の上面図である。
【００３４】
（イ）図２（ａ）と（ｆ）に示すように透明なガラス板１に酸化スズインジウム(ＩＴＯ：indium tin oxide)等の透明電極材料の薄膜を真空蒸着法等の手法にて成膜する。次に、レジストエッチング法で透明電極材料の薄膜をパターニングし、透明電極２と６２に分離する。
【００３５】
（ロ）次に、図２（ｂ）と（ｇ）に示すように有機膜３を真空蒸着法等の手法にて成膜する。有機膜３の構成の詳細は後述する実施例１乃至８で述べる。有機膜３のパターニングはマスクをスクリーンとして使用して成膜と同時に行ってもよいし、有機膜成膜前にレジストエッチング法で、レジストを残しパターンを形成してもよい。また、これらの方法を併用しても良い。パターニングされた有機膜３はプラス電極の引き出し用の部分を除いて透明電極２を覆うように形成される。
【００３６】
（ハ）さらに、図２（ｃ）と（ｈ）に示すように有機膜３上にＭｇ−Ａｇ合金層（体積比１０：１）を１００ｎｍと、さらにその上に、Ａｇ層を３００ｎｍ以上真空蒸着法等で成膜し、パターニングする。金属電極４のパターニングはマスクをスクリーンとして使用して成膜と同時に行ってもよいし、有機膜成膜前にレジストエッチング法でレジストを残しパターンを形成してもよい。また、これらの方法を併用しても良い。パターニングされた金属電極４は、透明電極２と接触しないで、有機膜３上のできるだけ広い面積を覆うように形成され、マイナス側の引き出し用の電極となる透明電極６２に接触させるようにする。あるいは、金属電極４にアルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）合金を用いても良い。
【００３７】
（ニ）図２（ｄ）と（ｉ）に示すようにガラス板５あるいはプラスチック板にて露出する有機膜３と金属電極４の封止を行う。
【００３８】
（ホ）図２（ｅ）と（ｊ）に示すように、蒸着あるいはメッキ等の手法によりガラス板１の裏側に金属膜６を付ける。この金属膜６を付ける工程は透明電極２を形成する前に行っても良いし、金属電極４の形成と同時あるいは前後して行っても良い。
【００３９】
（ヘ）（ホ）で作製した指針に図１に示すように電極を取り付け、カバー７で接続部が隠れるように指針軸８に取り付ける。
【００４０】
（実施例１）
図３（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例１）を説明するための図である。図３（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｄ）に示すホール注入材料である4,4',4''-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン（m-MTDATA：4,4',4''-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine）１１が膜厚３０ｎｍ配置され、次に、m-MTDATA１１の上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるN,N'-ジ(1-ナフチル)N,N'-ジフェニルベンジジン(α-NPD)１２が膜厚１０ｎｍ配置され、α-NPD１２の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるトリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)１３が膜厚６０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にAlq１３上に金属電極４としてＡｌ−Ｌｉ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３のAlq１３が発光する。
【００４１】
図4は、図３（ａ）に示す構造（実施例１）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図３（ａ）に示す発光素子では、ガラス板１の裏面に金属膜がないために裏面からも光が放射されるので本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針とは構造が同一ではない。しかし、有機膜３の発光特性をできるだけ直接に評価するためにガラス板１の裏面から金属膜６を除去した。なお、実施例２乃至８においても同様の目的で金属膜を除去した構造で発光特性を評価している。図４（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長５２０ｎｍにあり、観察される光の色は緑色であった。図４（ｂ）はガラス板１裏面から観察される発光の輝度と電源Ｖによる印加電圧の、電流密度依存性を示す図である。ここで電流密度とは、電源Ｖから流れる電流を金属電極４と有機膜３の接触面積で除した値である。これより、電流密度を大きくすることにより、輝度は大きくなり、電圧も高い電圧が要求される。観測された最高輝度は５６０００ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は１０００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は１３Ｖを要した。
【００４２】
図５はｘｙ色度図である。図中の実線はスペクトル色を表すスペクトル軌跡である。白丸は代表的なスペクトルの波長を示している。このスペクトル軌跡と３８０ｎｍと７８０ｎｍとを結ぶ純紫軌跡による閉曲線の内側に、実在の色の色度座標は入る。図３（ａ）に示す構造の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．３８１、０．５５３）であり、図中の黒丸２１で表現された。
【００４３】
（実施例２）
図６（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例２）を説明するための図である。図３（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD３１が膜厚４０ｎｍ配置され、α-NPD３１の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるAlqと図６（ｂ）に示す赤色色素であるナイルレッド（Nile Red）の混合物３２が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３２の上にAlq３３が膜厚４０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にAlq３３上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３２が発光する。
【００４４】
図７は、図６（ａ）に示す構造（実施例２）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図７（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長６３１ｎｍにあり、観察される光の色は赤色であった。Alqに緑色よりも長波長な色の色素を混ぜることにより色素の色で発光させることができる。図７（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は１０３ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は１０００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は２２Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．６４８、０．３４４）であり、図５中の黒丸２２で表現された。
【００４５】
（実施例３）
図８（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例３）を説明するための図である。図８（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD３１が膜厚４０ｎｍ配置され、α-NPD３１の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるAlqと図８（ｂ）に示す橙色色素である4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチル-アミノスチリル)-4H-ピラン（DCM-1：4-(Dicyanomethylene)-2-methl-6-(p-dimethl-aminostyryl)-4H-pyran）の混合物３４が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３４の上にAlq３３が膜厚４０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にAlq３３上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３４が発光する。
【００４６】
図９は、図８（ａ）に示す構造（実施例３）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図９（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長６１７ｎｍにあり、観察される光の色は橙色であった。図９（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は５０００ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は６００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は１２Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．６３１、０．３６９）であり、図５中の黒丸２３で表現された。
【００４７】
（実施例４）
図１０（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例４）を説明するための図である。図１０（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD３１が膜厚４０ｎｍ配置され、α-NPD３１の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるAlqと図１０（ｂ）に示す黄色色素であるルブレン（Rubrene）の混合物３５が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３５の上にAlq３３が膜厚４０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にAlq３３上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３５が発光する。
【００４８】
図１１は、図１０（ａ）に示す構造（実施例４）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図１１（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長５６９ｎｍにあり、観察される光の色は黄色であった。図１１（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は２７３７３ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は１２００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は１６Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．５２６、０．４７３）であり、図５中の黒丸２４で表現された。
【００４９】
（実施例５）
図１２（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例５）を説明するための図である。図１２（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD３１が膜厚４０ｎｍ配置され、α-NPD３１の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるAlqと図１２（ｂ）に示す黄緑色色素であるキナクリドン（Quinacridone）誘導体の混合物３６が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３６の上にAlq３３が膜厚４０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にAlq３３上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３６が発光する。
【００５０】
図１３は、図１２（ａ）に示す構造（実施例５）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図１３（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長５４７ｎｍにあり、観察される光の色は黄緑色であった。図１３（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は３６１８ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は１０００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は１５Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．４３４、０．５５３）であり、図５中の黒丸２５で表現された。
【００５１】
（実施例６）
図１４（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例６）を説明するための図である。図１４（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD３１が膜厚４０ｎｍ配置され、α-NPD３１の上にα-NPDと図１４（ｃ）に示す青色色素である1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエン（TPB：1,1,4,4-Tetraphenyl-1,3-butadiene）の混合物３７が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３７の上に図１４（ｂ）に示す電子輸送材料であるトリアゾール誘導体(TAZ)３８が膜厚４０ｎｍ配置され、これら３つの膜で有機膜３を構成し、最後にTAZ３８上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３７が発光する。
【００５２】
図１５は、図１４（ａ）に示す構造（実施例６）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図１５（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長４４６ｎｍにあり、観察される光の色は青色であった。図１５（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は２３９５ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は８００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は１３Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．１６８、０．１４３）であり、図５中の黒丸２６で表現された。
【００５３】
（実施例７）
図１６（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３の詳細の構造（実施例７）を説明するための図である。図１６（ａ）に示す指針の有機膜３の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｄ）に示すホール注入材料であるm-MTDATA１１が膜厚３０ｎｍ配置され、m-MTDATA１１上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPDと図１４（ｃ）に示す青色色素であるTPBの混合物３７が膜厚２０ｎｍ配置され、この混合物３７の上に図１４（ｂ）に示す電子輸送材料でホールブロックするTAZ５１が膜厚５ｎｍ配置され、このTAZ５１の上に図３（ｂ）に示す電子輸送材料で緑色発光材料であるAlq５２が膜厚１０ｎｍ配置され、このAlq５２の上にAlqと図８（ｂ）に示す橙色色素であるDCM-1の混合物５３が膜厚１０ｎｍ配置され、この混合物５３の上にAlq５４が膜厚１０ｎｍ配置され、このAlq５４の上にAlqとDCM-1の混合物５５が膜厚１０ｎｍ配置され、この混合物５５の上にAlq５６が膜厚３０ｎｍ配置され、これら８つの膜で有機膜３を構成されてあることである。Alq５６上に金属電極４が配置され、透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３の混合部３７と５２乃至５６が発光する。
【００５４】
図１７は、図１６（ａ）に示す構造（実施例７）の発光素子によりガラス板１の裏面から観察される光の発光強度等の発光特性を示す図である。図１７（ａ）は発光強度の波長依存性を示す図である。これより、発光強度のピークは波長４５０ｎｍと６００ｎｍにあり、観察される光の色は白色であった。図１７（ｂ）は発光の輝度と電流密度に対する印加電圧Ｖの依存性を示す図である。これより、電圧Ｖを大きくすることにより、輝度は大きくなり、電流密度も大きくなる。観測された最高輝度は５８００ｃｄ／ｍ2で、この時電流密度は６００ｍＡ／ｃｍ2に達し、電圧は２２Ｖを要した。ガラス板１の裏面から観察される光の色度座標（ｘ、ｙ）は（０．３４４、０．３０５）であり、図５中の黒丸２７で表現された。
【００５５】
（実施例８）
図１８（ａ）は本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例８）を説明するための図である。図３（ａ）に示す指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造は、まず、ガラス板１上に形成された透明電極２上に図３（ｄ）に示すホール注入材料であるm-MTDATA１１が膜厚３０ｎｍ配置され、次に、m-MTDATA１１の上に図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPD１２が膜厚１０ｎｍ配置され、α-NPD１２の上に図１８（ｂ）に示す電子輸送材料で白色発光材料である亜鉛錯体(Zn(BTZ)2)５７が膜厚ｔｎｍ（ｔは変数）配置され、Zn(BTZ)2５７の上にZn(BTZ)2と図８（ｂ）に示す橙色色素であるDCM-1の混合物５８が膜厚１ｎｍ配置され、この混合膜５８の上にZn(BTZ)2５９が膜厚（５９−ｔ）ｎｍ配置され、これら５つの膜で有機膜３を構成し、最後にZn(BTZ)2５９上に金属電極４としてＭｇ−Ａｇ合金４１と銀（Ａｇ）４２の積層の電極かＡｌ−Ｌｉ合金４１とアルミニウム（Ａｌ）４２の積層の電極が配置されてあることである。透明電極２は電源Ｖのプラス極に接続され、金属電極４は電源Ｖのマイナス極に接続される。このことにより、有機膜３のZn(BTZ)2を有する層５７乃至５９が発光する。なお、これらの層５７乃至５９の合計した膜厚が６０ｎｍに設定されることで輝度を最大にできた。観察される光の色は白色であった。ただ、色度座標（ｘ、ｙ）は金属電極４の材料によって異なり、Ｍｇ−Ａｇ合金の場合は（０．３２８、０．３９５）であり、Ａｌ−Ｌｉ合金の場合は（０．３０９、０．３８３）であった。これらの座標は図５中の黒丸２８と２９にそれぞれ対応する。観測された最高輝度も金属電極４の材料によって異なり、Ｍｇ−Ａｇ合金の場合は１４００４ｃｄ／ｍ2であり、Ａｌ−Ｌｉ合金の場合は１５２２９ｃｄ／ｍ2であった。
【００５６】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５７】
例えば、図３（ｃ）に示すホール輸送材料であるα-NPDの代わりに図１９（ａ）に示すポリビニルカルバゾール(PVK)あるいは図１９（ｂ）に示すトリフェニルジアミン誘導体(TPD)を用いても良い。また、図３（ｄ）に示すホール注入材料であるm-MTDATAの代わりに図１９（ｃ）に示す銅−フタロシアニン(Cu-Ph)を用いても良い。さらに、電子輸送材料として用いられる場合には、図３（ｂ）に示すAlq、図１４（ｂ）に示すTAZ、図１８（ｂ）に示すZn(BTZ)2の代わりに図１９（ｄ）に示す1,3,4-オキサジアゾール誘導体(PBD)を用いても良い。
【００５８】
また、本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針では、ガラス板１の片面のみに有機膜３等を形成し発光させたが、両面に有機膜３等を形成し発光させても良い。この場合、互いの金属電極４が対面の金属膜６の代わりに光を反射させる。なお、この場合、両面で発光する光の色は同じでも異なっても良く。同時に発光させても片方づつ発光させても良い。
【００５９】
さらに、ガラス板１の片面のみに有機膜３等を形成し発光させる場合でも、実施例７のように色の異なった発光層を積層にする代わりに、ガラス板１上に運転者側と文字板側とで適当な面積比率で色の異なった発光層を配置しても良い。
【００６０】
なお、ガラス板１は透明に限られるわけではなく適当な色素や蛍光剤を添加することで視認性を向上することができる。
【００６１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有機膜は印加電圧が１４Ｖ以下でも高輝度（例えば緑色発光なら１０万ｃｄ／ｍ２）が得られ、発光色もＲＧＢ三原色を始め白色発光も可能であるため自動車用のバッテリー電源を使用して昼夜問わず視認性が高い計器用自発光指針を提供できる。
【００６３】
また、本発明によれば、ＬＥＤを複数並べる必要がないので部品点数を削減でき、スリットや反射面の角度や光源の位置など難しい光学設計の工数を飛躍的に削減できるため安価な計器用自発光指針を提供できる。
【００６４】
さらに、本発明によれば、運転者側からは基板の端面のみが見え、指針の非発光部で文字板が遮られないので、文字板の視認性が高い計器用自発光指針を提供できる。
【００６５】
本発明によれば、１４Ｖ以下で高輝度が得られるため自動車用のバッテリー電源を使用して昼夜問わず視認性が高い自発光指針を有する計器を提供できる。
【００６６】
また、本発明によれば、ＬＥＤを複数並べる必要がなく、部品点数および開発設計工数を飛躍的に削減できるため安価な自発光指針を有する計器を提供できる。
【００６７】
さらに、本発明によれば、運転者側からは基板の端面のみが見え、指針の非発光部で文字板が遮られないので、文字板の視認性が高い自発光指針を有する計器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の構造図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例１）を説明するための図である。
【図４】図３（ａ）に示す構造（実施例１）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図５】実施例１乃至８の発光素子により観察される光の色度座標を示すｘｙ色度図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例２）を説明するための図である。
【図７】図６に示す構造（実施例２）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例３）を説明するための図である。
【図９】図８に示す構造（実施例３）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例４）を説明するための図である。
【図１１】図１０に示す構造（実施例４）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例５）を説明するための図である。
【図１３】図１２に示す構造（実施例５）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例６）を説明するための図である。
【図１５】図１４に示す構造（実施例６）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例７）を説明するための図である。
【図１７】図１６に示す構造（実施例７）の発光素子によりガラス板の裏面から観察される光の発光特性を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３と金属電極４の詳細の構造（実施例８）を説明するための図である。
【図１９】その他の実施の形態に係る計器用自発光指針の有機膜３に使用可能な有機材料の化学構造である。
【符号の説明】
１、５  ガラス板
２、６２  透明電極
３  有機膜
４  金属電極
６  金属膜
７  カバー
８  指針軸
９  ケース
【図１】
0004395216.tif 000002
【図２】
0004395216.tif 000003
【図３】
0004395216.tif 000004
【図４】
0004395216.tif 000005
【図５】
0004395216.tif 000006
【図６】
0004395216.tif 000007
【図７】
0004395216.tif 000008
【図８】
0004395216.tif 000009
【図９】
0004395216.tif 000010
【図１０】
0004395216.tif 000011
【図１１】
0004395216.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004395216.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004395216.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004395216.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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