表示装置、表示装置を備えた表札および表示装置の製造方法
【課題】低消費電力である表示装置を提供することにある。
【解決手段】表札は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子から構成される表示部１と、表示部１が設置されたソーラパネル２と、表示部１に電力を供給するための電源としての点灯電源５とから構成されている。また、有機ＥＬ素子の第２電極１３の反射電極部１３ａが文字の形状に形成されているため昼間は反射電極部１３ａが外光を反射し、夜間は反射電極部１３ａ部分のみが白色に発光するため昼夜を問わず視認性が高くなる。
【解決手段】表札は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子から構成される表示部１と、表示部１が設置されたソーラパネル２と、表示部１に電力を供給するための電源としての点灯電源５とから構成されている。また、有機ＥＬ素子の第２電極１３の反射電極部１３ａが文字の形状に形成されているため昼間は反射電極部１３ａが外光を反射し、夜間は反射電極部１３ａ部分のみが白色に発光するため昼夜を問わず視認性が高くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
玄関や門柱等に取り付けられている表札において、夜間における視認性を向上させるために、電球や蛍光灯等の照明手段を内蔵した表札ユニットが用いられている。しかし、電球や蛍光灯を用いるために、紫外光を発生し、虫等が寄ってきて表札の品位が下がってしまう。また、光源を内蔵したために、表札のユニットが厚くなり、門回りの外観が損なわれ美観上好ましくない。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、基板上に陽極、有機化合物膜及び陰極が形成されたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を発光体として表札に用いた発明が開示されている。この発明は、図９に示すように、発光体としてのＥＬ５１と、名字の形状にくり抜かれたカバー材５２と、ＥＬ５１及びカバー材５２を取り付ける為の土台としての基板５３とから構成された表札５０である。ＥＬ５１は、短冊状でリード線５４を有しており、カバー材５２と基板５３との間に挟み込まれている。カバー材５２は表示したい部分（図９では「田中」の文字部分）をくり抜いて、それ以外の斜線部分を遮光しているので、表札５０はＥＬ５１に電圧を印加し発光させることによって、表示したい部分のみが光っているように見える。
【０００４】
また、図１０に示すように、ＥＬ５１が表示したい形状（名字の形状）に形成されているものも開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１６１５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図９に示されたような表札の場合、くり抜かれた文字部分を光らせるためにＥＬ５１の全面が発光する。そのため有機ＥＬ５１のうちカバー材５２の斜線部分に対応した部分も発光しているので、無駄な電力を消費する。
また、図１０に示されたような表札の場合、基板自体、およびその上に形成される陽極、有機化合物膜及び陰極がすべて名字の形状に形成されているため、製造が非常に困難である。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、低消費電力である表示装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、固定されたパタンを表示する表示部と、該表示部に電力を供給する電源とを備えた表示装置であって、前記表示部は、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子から構成され、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなる。また、前記第２電極は、前記パタンと同形状に形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを電気的に接続する透明電極部とからなり、前記第１電極と前記透明電極部との間には絶縁層が設けられていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、夜間点灯時には有機ＥＬ素子の反射電極部が形成されている部分のみが発光するため低消費電力化が可能である。また、昼間は反射電極部が外光を反射し、夜は表示したい部分のみが発光するため昼夜を問わず視認性が高くなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、ソーラパネルと該ソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えており、該蓄電池が前記電源の少なくとも一部であり、前記表示部が前記ソーラパネル上に形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、ソーラパネルとソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えているため、ソーラパネルを備えていない場合と比べて外部からの電力の供給が少なくすむ。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記固定されたパタンは文字であり、該一文字毎に作製された文字ユニットを組み合わせることにより前記表示部が形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、一文字毎に作製された文字ユニットを予め準備することにより、取り付け時にはその中から必要な文字ユニットを選択して組み合わせるだけですむ。また、故障や寿命などによる交換時には、必要のある文字ユニットのみを交換すればよくなる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明を備えた表札である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、電源と、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子とを有し、該有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、前記第２電極は、固定されたパタンに形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを接続する透明電極部とからなる表示装置の製造方法であって、前記反射電極部は、複数のマスクを用いて形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
請求項５に記載の発明によれば、反射電極部が複数のマスクを用いて形成されているため、アルファベット、漢字、ひらがな等どのようなものにも適用が可能である。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、低消費電力である表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、本発明の表示装置を備えた表札の全体斜視図であり、表札は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子から構成される表示部１と、表示部１が設置されたソーラパネル２と、表示部１に電力を供給するための電源としての点灯電源５とから構成されている。
【００１４】
表示部１は、固定されたパタンを表示しており、この実施の形態では一文字毎に作製された文字ユニット４を組み合わせることによって形成されており、点灯電源５と接続コード６で接続されている。
点灯電源５は、ソーラパネル２によって発電された電気を備えるための蓄電池８と有機ＥＬ素子を発光させるための制御回路９とから構成されている。
ソーラパネル２は、表面が黒色で表示部１より大きな縦横寸法を有する表示部１の基体を形成し、点灯電源５に接続コード７で接続されている。また、表示部１とソーラパネル２とは、門塀３の外側に取り付けられ、点灯電源５は外部より目立たないように門塀３の内側に取り付けられている。
【００１５】
図２は、表示部１の「Ａ」の文字を表示する文字ユニット４の構成を示す斜視図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図を示している。なお、他の文字を表示するユニットも文字以外は以下に説明する構成と同一の構成を有する。
文字ユニット４は、この実施の形態では、基板１０の上に透明な第１電極１１、有機ＥＬ層としての発光層１２及び第２電極１３が順に形成された有機ＥＬ素子から構成されている。第２電極１３は、「Ａ」の形状に形成された反射電極部１３ａと、反射電極部１３ａと点灯電源５とを電気的に接続するための透明電極部１３ｂとから形成されている。また、第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間には絶縁層１５が設けられている。この実施の形態では、反射電極部１３ａと透明電極部１３ｂとは電極取り出し部１４を介して電気的に接続されている。絶縁層１５は、発光層１２及び第１電極１１を覆うように形成されている。さらに、絶縁層１５及び透明電極部１３ｂを覆うように封止膜１６が形成されている。
【００１６】
基板１０は、第１電極１１、発光層１２及び第２電極１３等を支持することができるものであればどのようなものでもよく、例えば、ガラスや透明な樹脂などが使用できる。
第１電極１１は、可視光に対して透明な特性を持っており、例えばＩＴＯ（インジウムースズーオキサイド）等が使用される。
発光層１２は、白色発光を行うように構成されている。白色発光を行う構成としては、公知の構成である、赤、緑、青に発光する層を平面的に微細に塗り分けて全体として白色発光とする構成、赤、緑、青に発光する層を積層して全体として白色発光とする構成、赤、緑、青の色素をホスト分子あるいは高分子中に分散させる構成等を採用することができる。更に、有機ＥＬ素子は紫外線を発しない構成となっている。
【００１７】
反射電極部１３ａは、表示部１に固定されたパタンを表示（この場合には、アルファベットのＡ文字）するように形成され、少なくとも可視光に対して反射性を有しており、例えば、アルミニウム、クロム、マンガン等が使用される。
透明電極部１３ｂは、反射電極部１３ａと電気的に接続するとともに点灯電源５に接続して外部への取り出し電極端子としての役割を有する。透明電極部１３ｂを構成する材料としては、少なくとも可視光に対して透明な特性を持つ導電材料であればどのようなものでもよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが使用できる。
【００１８】
絶縁層１５は、第１電極１１と透明電極部１３ｂとを電気的に絶縁することができるものであればどのようなものでも使用することができる。
封止膜１６は、外部からの水分やガスが有機ＥＬ素子に侵入することを防ぐ目的で形成されおり、例えば、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素などが使用されている。
【００１９】
次に上記のように構成された表示装置の製造方法について説明する。
まず、基板１０の表面上に真空蒸着法などの公知の薄膜形成法により第１電極１１及び発光層１２を順次形成する。
その後、複数の成膜用マスクを用いて複数回に分けて蒸着することによって反射電極部１３ａを形成する。
例えば、図４に示すように、アルファベットの「Ａ」の文字２０の場合、文字要素２０ａと文字要素２０ｂとに分割され、文字要素２０ａに対応して成膜用マスク２１が作成され、文字要素２０ｂに対応して成膜用マスクが作成される。図５には、文字分割が必要なアルファベットの一部の例をあげてある。
【００２０】
さらに、絶縁層１５を第１電極１１及び発光層１２を覆い、反射電極部１３ａの一部のみを開口させるように形成し、透明電極部１３ｂを反射電極部１３ａの絶縁層１５が形成されていない部分及び絶縁層１５の一部に形成する。
加えて、封止膜１６を透明電極部１３ｂ及び絶縁層１５を覆うように形成し表示部１が完成する。絶縁層１５、透明電極部１３ｂ及び封止膜１６は真空蒸着法などの公知の薄膜形成法により形成される。
完成した表示部１をソーラパネル２上に設置し、点灯電源５と透明電極部１３ｂとを電気的に接続させることによって表示装置を用いた表札が完成する。
【００２１】
上記のように構成された表札についてその作用を説明する。
昼間においては、表示部１を構成する文字ユニット４の反射電極部１３ａが外光を反射し、ソーラパネル２が黒色であるため両者のコントラストにより表札用文字として視認性が高い。
表示部１以外の部分には、太陽光が直接ソーラパネル２に届きソーラ発電を行うが、表示部１の部分についても、反射電極部１３ａ以外は透明となっているため第１電極１１、発光層１２、絶縁層１５及び封止膜１６の各層を透過した外光がソーラパネル２へ直接届くことになり、ソーラ発電の効率を高めることが可能となっている。そして、発電された電気は点灯電源５に内蔵された蓄電池８に充電される。
【００２２】
夜間においては、表示部１の第１電極１１と反射電極部１３ａ間に、昼間に蓄電池８に充電された電気が供給され、表示部１の発光層１２が反射電極部１３ａの文字の形状に白色に発光する。文字の部分だけが白色に発光するので視認性が高くなる。
【００２３】
第１の実施の形態に係る表示装置を備えた表札によれば、以下の効果を有する。
（１）有機ＥＬ素子の反射電極部１３ａが表示部１に固定されたパタンである文字の形状に形成されており、表示部１を表面が黒色のソーラパネル２の上に設置している。従って、昼間は反射電極部１３ａが外光を反射し、ソーラパネル２とのコントラストにより、夜間には反射電極部１３ａが形成されている部分のみが発光するため昼夜を問わず視認性の高い表札を得ることができる。
（２）有機ＥＬ素子の反射電極部１３ａを文字の形状に作成し、文字の部分のみ発光させているので、有機ＥＬ素子の発光層１２全面を発光させるものと比較して、消費電力を低下させることができる。
（３）ソーラパネル２とソーラパネル２によって発電された電気を蓄えるための蓄電池８とを備えているためソーラパネル２を備えていない場合と比べて外部からの電力の供給が少なくすむ。また、蓄電池８に蓄えられた電気のみで有機ＥＬ素子を発光させられるのであれば、電池や一般電源を用いるための配線工事が不必要になり得る。
（４）ソーラパネル２上に表示部１が形成されており、表示部１は反射電極部１３ａが文字の形状に形成されているので、反射電極部１３ａ以外の部分に入射する太陽光は、ほとんどが透過して直接ソーラパネル２に届く。従って、ソーラパネル２の発電効率を高めることが出来る。
（５）一文字毎に作製された文字ユニット４を予め準備することにより、取り付け時にはその中から必要な文字ユニットを選択して組み合わせるだけですむ。また、故障や寿命による交換の時には、必要のある文字ユニットのみを交換すれば良くなる。
（６）反射電極部１３ａを２回に分けて形成することにより１つの文字が形成されているので、１回の蒸着で１つの文字を形成する場合に比べてより複雑な文字の形成も可能となる。
（７）有機ＥＬ素子は、他の光源と比較して表札を薄くすることができる。又、３色発光から白色発光を行うように構成されているため紫外光を発しない。従って、室外に置いて使用しても虫などが寄って来ることがなく、表札としての品位を落とすことが無くなる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態に係る表示装置について説明する。図６及び図７に示す第２の実施の形態は、第１の実施の形態における表示装置を備えた表札を、マンション等の住宅用ドアに設置したものである。この場合には、ソーラパネルの代わりに樹脂や金属などで形成された基体を使用している。第１の実施の形態と同一又は類似の部分は同様の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００２５】
図６に示すように、表示部１と、表示部１を支持するための基体３１とから構成されている表札は、住宅用の玄関ドア３２の戸外部に取り付けられている。
表示部１は、第１の実施の形態と同じように文字ユニット４より構成されている。基体３１は、表示部１に表示された文字を認識できればどのような色でもよく、この実施の形態では、表面が黒色で矩形の板材より形成され、表示部１より縦横の長さが大きなサイズをしている。
【００２６】
図７は、玄関ドア３２を内部から見たもので、玄関ドア３２の内側には点灯電源３３が取り付けられ、その一端は、接続コード３４で表示部１に接続されている。又、その他端は、電源コード３５で室内の一般電源に接続されている。
【００２７】
第２の実施の形態に係る表示装置を備えた表札によれば、第１の実施の形態の効果の（２）、（５）〜（７）と同様の効果を有する他、以下の効果を有する。
（８）反射電極部１３ａを文字の形状に作成し、表面が黒色の基体３１の上に設置することによって、昼間には反射電極部１３ａでの反射と基体３１とのコントラストにより、夜間には有機ＥＬ素子の発光により、昼夜を問わず視認性の高い表札を得ることができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記した第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、絶縁層１５が第１電極１１及び発光層１２を覆うように形成されていたが、図８に示すように、絶縁層１５が透明電極部１３ｂと第１電極１１との間の部分にのみ形成されていてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子の構造として、基板１０上に第１電極１１及び第２電極１３に挟まれた発光層１２の単層構造として説明したが、正孔注入層、正孔注入輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子注入輸送層、電子輸送層、電子阻止層のうち一層以上と発光層１２と積層した多層構造に構成してもよい。このような多層構造をとることによって、表示部の発光効率、輝度及び寿命などを向上させることが出来る。
○ 第１及び第２の実施の形態では、一部の文字については、文字分割して２回に分けて文字パターンを作成するとして説明したが、文字分割しないで一枚のマスクで作成してもよい。この場合、文字の一部に切り欠きを入れる等の工夫が必要となる。
○ 第１及び第２の実施の形態では、反射電極部１３ａが２回に分けて形成されているが３回以上に分けて形成されてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、表示部１を一文字毎にユニット化した構成として説明したが、１つの有機ＥＬに例えば氏名等の文字列を形成するように構成してもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子として基板１０上に透明な第１電極１１、発光層１２及び第２電極１３が形成された側とは反対側の面から光が出射するボトムエミッション型であったが、基板上に第２電極１３、発光層１２及び透明な第１電極１１が順に積層され、透明な第１電極１１側から光が出射するトップエミッション型の構成でもよい。
○ 第２の実施の形態では、表示部１を設置する背景部の部材を樹脂や金属で形成された黒色の基体３１として説明したが、太陽光が十分に降り注ぐ住宅環境であれば、黒色の基体３１に替えてソーラパネル２としても構わない。この場合、駆動電源としては、蓄電池を設ける必要がある。
○ 第１及び第２の実施の形態では、表札用に使用される表示装置として説明したが、適用範囲はこれに限定されるものではなく、看板用表示装置として使用しても良く、又、室内外用の表示パネルとして使用しても良い。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子は白色発光を行うように構成されていたが表示部に固定されたパタンが認識することができればどのような色の発光を行うように構成されていてもよく例えば、赤、緑、青の単色光であってもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、文字ユニット４は、文字ごとに作製されていたがこれに限らずアルファベットの組み合わせでも良い。例えば、「み」の文字の場合「ＭＩ」、「Ｍｉ」などを１つの組み合わせにしてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、反射電極部１３ａが文字の形状に形成されていたがこれに限らずどのような形状に形成されていてもよい。例えば、標識などの形状に形成されていてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、透明な第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間に絶縁層１５が形成されていたが、第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間に絶縁層１５が形成されていなくてもよい。透明電極部１３ｂの材質（仕事関数）によっては、絶縁層１５を設けなくても発光しないか発光してもわずかである。この場合には、絶縁層１５を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示部の文字ユニットを示す斜視図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る文字作成方法の説明図である。
【図５】第１の実施形態に係る表示装置の文字分割の例である。
【図６】第２の実施形態に係る表示装置を室外から見た斜視図である。
【図７】第２の実施形態に係る表示装置を室内から見た斜視図である。
【図８】別例に係る表示部の文字ユニットに係る断面図である。
【図９】従来技術に係る分解斜視図である。
【図１０】従来技術に係る斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・表示部、２・・・ソーラパネル、４・・・文字ユニット、５、３３・・・点灯電源、１０・・・ 基板、１１・・・透明な第１電極、１２・・・有機ＥＬ層としての発光層、１３・・・第２電極、１３ａ・・・反射電極部、１３ｂ・・・透明電極部、１４・・・電極取り出し部、１５・・・絶縁層、１６・・・封止膜、２０・・・文字、２０ａ・・・ 文字要素、２０ｂ・・・文字要素、２１、２２・・・成膜用マスク、３１・・・基体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
玄関や門柱等に取り付けられている表札において、夜間における視認性を向上させるために、電球や蛍光灯等の照明手段を内蔵した表札ユニットが用いられている。しかし、電球や蛍光灯を用いるために、紫外光を発生し、虫等が寄ってきて表札の品位が下がってしまう。また、光源を内蔵したために、表札のユニットが厚くなり、門回りの外観が損なわれ美観上好ましくない。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、基板上に陽極、有機化合物膜及び陰極が形成されたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を発光体として表札に用いた発明が開示されている。この発明は、図９に示すように、発光体としてのＥＬ５１と、名字の形状にくり抜かれたカバー材５２と、ＥＬ５１及びカバー材５２を取り付ける為の土台としての基板５３とから構成された表札５０である。ＥＬ５１は、短冊状でリード線５４を有しており、カバー材５２と基板５３との間に挟み込まれている。カバー材５２は表示したい部分（図９では「田中」の文字部分）をくり抜いて、それ以外の斜線部分を遮光しているので、表札５０はＥＬ５１に電圧を印加し発光させることによって、表示したい部分のみが光っているように見える。
【０００４】
また、図１０に示すように、ＥＬ５１が表示したい形状（名字の形状）に形成されているものも開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１６１５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図９に示されたような表札の場合、くり抜かれた文字部分を光らせるためにＥＬ５１の全面が発光する。そのため有機ＥＬ５１のうちカバー材５２の斜線部分に対応した部分も発光しているので、無駄な電力を消費する。
また、図１０に示されたような表札の場合、基板自体、およびその上に形成される陽極、有機化合物膜及び陰極がすべて名字の形状に形成されているため、製造が非常に困難である。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、低消費電力である表示装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、固定されたパタンを表示する表示部と、該表示部に電力を供給する電源とを備えた表示装置であって、前記表示部は、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子から構成され、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなる。また、前記第２電極は、前記パタンと同形状に形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを電気的に接続する透明電極部とからなり、前記第１電極と前記透明電極部との間には絶縁層が設けられていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、夜間点灯時には有機ＥＬ素子の反射電極部が形成されている部分のみが発光するため低消費電力化が可能である。また、昼間は反射電極部が外光を反射し、夜は表示したい部分のみが発光するため昼夜を問わず視認性が高くなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、ソーラパネルと該ソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えており、該蓄電池が前記電源の少なくとも一部であり、前記表示部が前記ソーラパネル上に形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、ソーラパネルとソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えているため、ソーラパネルを備えていない場合と比べて外部からの電力の供給が少なくすむ。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記固定されたパタンは文字であり、該一文字毎に作製された文字ユニットを組み合わせることにより前記表示部が形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、一文字毎に作製された文字ユニットを予め準備することにより、取り付け時にはその中から必要な文字ユニットを選択して組み合わせるだけですむ。また、故障や寿命などによる交換時には、必要のある文字ユニットのみを交換すればよくなる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明を備えた表札である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、電源と、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子とを有し、該有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、前記第２電極は、固定されたパタンに形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを接続する透明電極部とからなる表示装置の製造方法であって、前記反射電極部は、複数のマスクを用いて形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
請求項５に記載の発明によれば、反射電極部が複数のマスクを用いて形成されているため、アルファベット、漢字、ひらがな等どのようなものにも適用が可能である。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、低消費電力である表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、本発明の表示装置を備えた表札の全体斜視図であり、表札は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子から構成される表示部１と、表示部１が設置されたソーラパネル２と、表示部１に電力を供給するための電源としての点灯電源５とから構成されている。
【００１４】
表示部１は、固定されたパタンを表示しており、この実施の形態では一文字毎に作製された文字ユニット４を組み合わせることによって形成されており、点灯電源５と接続コード６で接続されている。
点灯電源５は、ソーラパネル２によって発電された電気を備えるための蓄電池８と有機ＥＬ素子を発光させるための制御回路９とから構成されている。
ソーラパネル２は、表面が黒色で表示部１より大きな縦横寸法を有する表示部１の基体を形成し、点灯電源５に接続コード７で接続されている。また、表示部１とソーラパネル２とは、門塀３の外側に取り付けられ、点灯電源５は外部より目立たないように門塀３の内側に取り付けられている。
【００１５】
図２は、表示部１の「Ａ」の文字を表示する文字ユニット４の構成を示す斜視図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図を示している。なお、他の文字を表示するユニットも文字以外は以下に説明する構成と同一の構成を有する。
文字ユニット４は、この実施の形態では、基板１０の上に透明な第１電極１１、有機ＥＬ層としての発光層１２及び第２電極１３が順に形成された有機ＥＬ素子から構成されている。第２電極１３は、「Ａ」の形状に形成された反射電極部１３ａと、反射電極部１３ａと点灯電源５とを電気的に接続するための透明電極部１３ｂとから形成されている。また、第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間には絶縁層１５が設けられている。この実施の形態では、反射電極部１３ａと透明電極部１３ｂとは電極取り出し部１４を介して電気的に接続されている。絶縁層１５は、発光層１２及び第１電極１１を覆うように形成されている。さらに、絶縁層１５及び透明電極部１３ｂを覆うように封止膜１６が形成されている。
【００１６】
基板１０は、第１電極１１、発光層１２及び第２電極１３等を支持することができるものであればどのようなものでもよく、例えば、ガラスや透明な樹脂などが使用できる。
第１電極１１は、可視光に対して透明な特性を持っており、例えばＩＴＯ（インジウムースズーオキサイド）等が使用される。
発光層１２は、白色発光を行うように構成されている。白色発光を行う構成としては、公知の構成である、赤、緑、青に発光する層を平面的に微細に塗り分けて全体として白色発光とする構成、赤、緑、青に発光する層を積層して全体として白色発光とする構成、赤、緑、青の色素をホスト分子あるいは高分子中に分散させる構成等を採用することができる。更に、有機ＥＬ素子は紫外線を発しない構成となっている。
【００１７】
反射電極部１３ａは、表示部１に固定されたパタンを表示（この場合には、アルファベットのＡ文字）するように形成され、少なくとも可視光に対して反射性を有しており、例えば、アルミニウム、クロム、マンガン等が使用される。
透明電極部１３ｂは、反射電極部１３ａと電気的に接続するとともに点灯電源５に接続して外部への取り出し電極端子としての役割を有する。透明電極部１３ｂを構成する材料としては、少なくとも可視光に対して透明な特性を持つ導電材料であればどのようなものでもよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが使用できる。
【００１８】
絶縁層１５は、第１電極１１と透明電極部１３ｂとを電気的に絶縁することができるものであればどのようなものでも使用することができる。
封止膜１６は、外部からの水分やガスが有機ＥＬ素子に侵入することを防ぐ目的で形成されおり、例えば、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素などが使用されている。
【００１９】
次に上記のように構成された表示装置の製造方法について説明する。
まず、基板１０の表面上に真空蒸着法などの公知の薄膜形成法により第１電極１１及び発光層１２を順次形成する。
その後、複数の成膜用マスクを用いて複数回に分けて蒸着することによって反射電極部１３ａを形成する。
例えば、図４に示すように、アルファベットの「Ａ」の文字２０の場合、文字要素２０ａと文字要素２０ｂとに分割され、文字要素２０ａに対応して成膜用マスク２１が作成され、文字要素２０ｂに対応して成膜用マスクが作成される。図５には、文字分割が必要なアルファベットの一部の例をあげてある。
【００２０】
さらに、絶縁層１５を第１電極１１及び発光層１２を覆い、反射電極部１３ａの一部のみを開口させるように形成し、透明電極部１３ｂを反射電極部１３ａの絶縁層１５が形成されていない部分及び絶縁層１５の一部に形成する。
加えて、封止膜１６を透明電極部１３ｂ及び絶縁層１５を覆うように形成し表示部１が完成する。絶縁層１５、透明電極部１３ｂ及び封止膜１６は真空蒸着法などの公知の薄膜形成法により形成される。
完成した表示部１をソーラパネル２上に設置し、点灯電源５と透明電極部１３ｂとを電気的に接続させることによって表示装置を用いた表札が完成する。
【００２１】
上記のように構成された表札についてその作用を説明する。
昼間においては、表示部１を構成する文字ユニット４の反射電極部１３ａが外光を反射し、ソーラパネル２が黒色であるため両者のコントラストにより表札用文字として視認性が高い。
表示部１以外の部分には、太陽光が直接ソーラパネル２に届きソーラ発電を行うが、表示部１の部分についても、反射電極部１３ａ以外は透明となっているため第１電極１１、発光層１２、絶縁層１５及び封止膜１６の各層を透過した外光がソーラパネル２へ直接届くことになり、ソーラ発電の効率を高めることが可能となっている。そして、発電された電気は点灯電源５に内蔵された蓄電池８に充電される。
【００２２】
夜間においては、表示部１の第１電極１１と反射電極部１３ａ間に、昼間に蓄電池８に充電された電気が供給され、表示部１の発光層１２が反射電極部１３ａの文字の形状に白色に発光する。文字の部分だけが白色に発光するので視認性が高くなる。
【００２３】
第１の実施の形態に係る表示装置を備えた表札によれば、以下の効果を有する。
（１）有機ＥＬ素子の反射電極部１３ａが表示部１に固定されたパタンである文字の形状に形成されており、表示部１を表面が黒色のソーラパネル２の上に設置している。従って、昼間は反射電極部１３ａが外光を反射し、ソーラパネル２とのコントラストにより、夜間には反射電極部１３ａが形成されている部分のみが発光するため昼夜を問わず視認性の高い表札を得ることができる。
（２）有機ＥＬ素子の反射電極部１３ａを文字の形状に作成し、文字の部分のみ発光させているので、有機ＥＬ素子の発光層１２全面を発光させるものと比較して、消費電力を低下させることができる。
（３）ソーラパネル２とソーラパネル２によって発電された電気を蓄えるための蓄電池８とを備えているためソーラパネル２を備えていない場合と比べて外部からの電力の供給が少なくすむ。また、蓄電池８に蓄えられた電気のみで有機ＥＬ素子を発光させられるのであれば、電池や一般電源を用いるための配線工事が不必要になり得る。
（４）ソーラパネル２上に表示部１が形成されており、表示部１は反射電極部１３ａが文字の形状に形成されているので、反射電極部１３ａ以外の部分に入射する太陽光は、ほとんどが透過して直接ソーラパネル２に届く。従って、ソーラパネル２の発電効率を高めることが出来る。
（５）一文字毎に作製された文字ユニット４を予め準備することにより、取り付け時にはその中から必要な文字ユニットを選択して組み合わせるだけですむ。また、故障や寿命による交換の時には、必要のある文字ユニットのみを交換すれば良くなる。
（６）反射電極部１３ａを２回に分けて形成することにより１つの文字が形成されているので、１回の蒸着で１つの文字を形成する場合に比べてより複雑な文字の形成も可能となる。
（７）有機ＥＬ素子は、他の光源と比較して表札を薄くすることができる。又、３色発光から白色発光を行うように構成されているため紫外光を発しない。従って、室外に置いて使用しても虫などが寄って来ることがなく、表札としての品位を落とすことが無くなる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態に係る表示装置について説明する。図６及び図７に示す第２の実施の形態は、第１の実施の形態における表示装置を備えた表札を、マンション等の住宅用ドアに設置したものである。この場合には、ソーラパネルの代わりに樹脂や金属などで形成された基体を使用している。第１の実施の形態と同一又は類似の部分は同様の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００２５】
図６に示すように、表示部１と、表示部１を支持するための基体３１とから構成されている表札は、住宅用の玄関ドア３２の戸外部に取り付けられている。
表示部１は、第１の実施の形態と同じように文字ユニット４より構成されている。基体３１は、表示部１に表示された文字を認識できればどのような色でもよく、この実施の形態では、表面が黒色で矩形の板材より形成され、表示部１より縦横の長さが大きなサイズをしている。
【００２６】
図７は、玄関ドア３２を内部から見たもので、玄関ドア３２の内側には点灯電源３３が取り付けられ、その一端は、接続コード３４で表示部１に接続されている。又、その他端は、電源コード３５で室内の一般電源に接続されている。
【００２７】
第２の実施の形態に係る表示装置を備えた表札によれば、第１の実施の形態の効果の（２）、（５）〜（７）と同様の効果を有する他、以下の効果を有する。
（８）反射電極部１３ａを文字の形状に作成し、表面が黒色の基体３１の上に設置することによって、昼間には反射電極部１３ａでの反射と基体３１とのコントラストにより、夜間には有機ＥＬ素子の発光により、昼夜を問わず視認性の高い表札を得ることができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記した第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、絶縁層１５が第１電極１１及び発光層１２を覆うように形成されていたが、図８に示すように、絶縁層１５が透明電極部１３ｂと第１電極１１との間の部分にのみ形成されていてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子の構造として、基板１０上に第１電極１１及び第２電極１３に挟まれた発光層１２の単層構造として説明したが、正孔注入層、正孔注入輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子注入輸送層、電子輸送層、電子阻止層のうち一層以上と発光層１２と積層した多層構造に構成してもよい。このような多層構造をとることによって、表示部の発光効率、輝度及び寿命などを向上させることが出来る。
○ 第１及び第２の実施の形態では、一部の文字については、文字分割して２回に分けて文字パターンを作成するとして説明したが、文字分割しないで一枚のマスクで作成してもよい。この場合、文字の一部に切り欠きを入れる等の工夫が必要となる。
○ 第１及び第２の実施の形態では、反射電極部１３ａが２回に分けて形成されているが３回以上に分けて形成されてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、表示部１を一文字毎にユニット化した構成として説明したが、１つの有機ＥＬに例えば氏名等の文字列を形成するように構成してもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子として基板１０上に透明な第１電極１１、発光層１２及び第２電極１３が形成された側とは反対側の面から光が出射するボトムエミッション型であったが、基板上に第２電極１３、発光層１２及び透明な第１電極１１が順に積層され、透明な第１電極１１側から光が出射するトップエミッション型の構成でもよい。
○ 第２の実施の形態では、表示部１を設置する背景部の部材を樹脂や金属で形成された黒色の基体３１として説明したが、太陽光が十分に降り注ぐ住宅環境であれば、黒色の基体３１に替えてソーラパネル２としても構わない。この場合、駆動電源としては、蓄電池を設ける必要がある。
○ 第１及び第２の実施の形態では、表札用に使用される表示装置として説明したが、適用範囲はこれに限定されるものではなく、看板用表示装置として使用しても良く、又、室内外用の表示パネルとして使用しても良い。
○ 第１及び第２の実施の形態では、有機ＥＬ素子は白色発光を行うように構成されていたが表示部に固定されたパタンが認識することができればどのような色の発光を行うように構成されていてもよく例えば、赤、緑、青の単色光であってもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、文字ユニット４は、文字ごとに作製されていたがこれに限らずアルファベットの組み合わせでも良い。例えば、「み」の文字の場合「ＭＩ」、「Ｍｉ」などを１つの組み合わせにしてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、反射電極部１３ａが文字の形状に形成されていたがこれに限らずどのような形状に形成されていてもよい。例えば、標識などの形状に形成されていてもよい。
○ 第１及び第２の実施の形態では、透明な第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間に絶縁層１５が形成されていたが、第１電極１１と透明電極部１３ｂとの間に絶縁層１５が形成されていなくてもよい。透明電極部１３ｂの材質（仕事関数）によっては、絶縁層１５を設けなくても発光しないか発光してもわずかである。この場合には、絶縁層１５を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示部の文字ユニットを示す斜視図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る文字作成方法の説明図である。
【図５】第１の実施形態に係る表示装置の文字分割の例である。
【図６】第２の実施形態に係る表示装置を室外から見た斜視図である。
【図７】第２の実施形態に係る表示装置を室内から見た斜視図である。
【図８】別例に係る表示部の文字ユニットに係る断面図である。
【図９】従来技術に係る分解斜視図である。
【図１０】従来技術に係る斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・表示部、２・・・ソーラパネル、４・・・文字ユニット、５、３３・・・点灯電源、１０・・・ 基板、１１・・・透明な第１電極、１２・・・有機ＥＬ層としての発光層、１３・・・第２電極、１３ａ・・・反射電極部、１３ｂ・・・透明電極部、１４・・・電極取り出し部、１５・・・絶縁層、１６・・・封止膜、２０・・・文字、２０ａ・・・ 文字要素、２０ｂ・・・文字要素、２１、２２・・・成膜用マスク、３１・・・基体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定されたパタンを表示する表示部と、該表示部に電力を供給する電源とを備えた表示装置であって、
前記表示部は、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子から構成され、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、
前記第２電極は、前記パタンと同形状に形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを電気的に接続する透明電極部とからなり、
前記第１電極と前記透明電極部との間には絶縁層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ソーラパネルと該ソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えており、該蓄電池が前記電源の少なくとも一部であり、前記表示部が前記ソーラパネル上に形成されてい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】
請求項１または請求項２に記載の表示装置であって、
前記固定されたパタンは文字であり、該一文字毎に作製された文字ユニットを組み合わせることにより前記表示部が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置を備えた表札。
【請求項５】
電源と、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子とを有し、該有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、前記第２電極は、固定されたパタンに形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを接続する透明電極部とからなる表示装置の製造方法であって、
前記反射電極部は、複数のマスクを用いて形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１】
固定されたパタンを表示する表示部と、該表示部に電力を供給する電源とを備えた表示装置であって、
前記表示部は、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子から構成され、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、
前記第２電極は、前記パタンと同形状に形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを電気的に接続する透明電極部とからなり、
前記第１電極と前記透明電極部との間には絶縁層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ソーラパネルと該ソーラパネルによって発電された電気を蓄えるための蓄電池とを備えており、該蓄電池が前記電源の少なくとも一部であり、前記表示部が前記ソーラパネル上に形成されてい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】
請求項１または請求項２に記載の表示装置であって、
前記固定されたパタンは文字であり、該一文字毎に作製された文字ユニットを組み合わせることにより前記表示部が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置を備えた表札。
【請求項５】
電源と、基板上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子とを有し、該有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明な第１電極と、第２電極と、第１および第２電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、前記第２電極は、固定されたパタンに形成された反射電極部と、該反射電極部と前記電源とを接続する透明電極部とからなる表示装置の製造方法であって、
前記反射電極部は、複数のマスクを用いて形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３６９８（Ｐ２００６−３６９８Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８０８４９（Ｐ２００４−１８０８４９）
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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