JP2005326757A - 両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、通常は片面に反射・放熱構造体を密着させておいて反射させると共に冷却させることで表示の輝度を上げ且つ寿命を延ばすことができる両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供する。
【解決手段】 光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射部材で且つ放熱機能を備えた反射・放熱構造体のカバーをヒンジで取付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、両面発光型有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置及び撮像装置に関するものであり、詳しくは両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に反射・放熱構造体のカバーを取付け、通常表示時は片面のみ表示をし、対面撮影時はカバーを外して両面で表示できるようにした両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置に関する。

多くの直視型ディスプレイ（主に液晶表示装置を使用）を用いたビデオカメラ、及びデジタルスチルカメラは被写体側にディスプレイを向け被写体側にも画像確認を可能とする対面撮影モードを持つ。通常の有機エレクトロルミネッセンス表示装置についても、基本は片面発光であり、同様の信号処理を行い（書き込み方向の上下反転）被写体側に左右反転した画像を表示するような液晶と同様な使用方法となる。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置については発光方向でボトムエミッション方式とトップエミッション方式があり、発光構造自体に大きな差は無いが、光取り出し方向が逆になる。

有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、図１１及び図１２に示すように、一般的に透明なガラス基板１１１上に形成された透明なアノード電極１１２上に薄膜の正孔輸送層１１３を形成し、その正孔輸送層１１３上に蛍光物質の発光層１１４を積層し、そしてその上に薄膜の電子輸送層１１５を形成し、更に、その上に金属のカソード電極１１６を形成した構造で構成されている。
このような構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、図１１に示すように、直流電源１１７の直流電圧を掛け、直流駆動することもできるが、交流駆動またはパルス駆動することもできる。電圧が印加されることにより発光層１１４が発光し、その光はカソード電極１１６に透光性がないため、アノード電極１１２側から矢印の如く放射される。

図１３は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子の下部方向に光が発光する、所謂、ボトムエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子を示したもので、ガラス基板１１１上にＡｌ配線１１８を施し、その上部に、ＩＴＯの透明なアノード電極１１２を積層し、次の層に発光層１１４を積層し、最上部に光を遮蔽するメタルで形成したカソード電極１１６を積層した構成になっている。
このような構成のボトムエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子においては、カソード電極１１６がメタルで形成され、アノード電極１１２が透明部材で形成されているため、発光層１１４で発光した光はアノード電極１１２側の矢印方向に放射される。

図１４は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子の上部方向に光が発光する、所謂、トップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子を示したもので、ガラス基板１１１上にＡｌ配線１１８を施し、その上部に、メタルのアノード電極１１２ａを積層し、次の層に発光層１１４を積層し、その上部層に光透過性のカソード電極１１６ａを積層し、その上に保護層１１８を設け、最上部に光を透過する透明なシール１１９を施した構成になっている。
このような構成のトップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子においては、カソード電極１１６が光透過性の部材で形成され、アノード電極１１２ａがメタルで形成されているため、発光層１１４で発光した光はカソード電極１１６ａ側の矢印方向に放射される。

このような、ボトムエミッション構造或はトップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光素子を利用した片面発光デバイスを用いた対面撮影モードでは表示面を被写体側に向ける為、撮影者の画像確認に別の表示装置が必要である。現状においてはそれを電子ファインダーに点灯させ、それを覗くことで撮影者側の画像認識を行っている。

又、両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子は、トップエミッション構造とボトムエミッション構造を併せ持つことにより、両面発光表示を可能にしている。
このような両面発光の発光素子を用いた対面撮影モードにおいては、特に特別な信号操作をすることなく、撮影者には記録画像を被写体側には画像認識が左右反転した映像を表示できる。
更に、両面発光では、両面発光パネルのみで、撮影側、被写体側、双方の画像認識が可能な為、追加の表示装置を必要としない。
特開２００１−３３２３９２号（第３頁〜４頁 第１図）

しかしながら、従来技術で説明した有機エレクトロルミネッセンス素子については、発光寿命が十分でないことと、発光効果が十分でないことによる消費電力が液晶に比較して大きいことが欠点として挙げられている。
又、有機エレクトロルミネッセンス表示装置については、発光自体が電流駆動であり、電圧駆動である液晶に対し、消費電流が大きく、それゆえ発光エリアでの発熱が大きい。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置について、発光寿命を悪化させる要因のひとつとしてこの発熱が挙げられる。従って、発光寿命を確保するために表示装置の放熱を十分に考慮する必要がある。
更に、両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置では両面発光ゆえ、通常、裏面に放熱構造を持つことができず、直接の外気冷却に頼る他に方法がない。

また、通常の片面発光有機エレクトロルミネッセンス表示装置では発光しない側に反射面を置いて輝度を向上させているが、両面発光構造では反射面を置くことができない為、発光効率が低下し、視認性が低下する。それを補うには、より輝度を上げるしか方法がなく、このことは消費電力の増大、寿命の低下、温度上昇の増大を招くという問題がある。

従って、対面撮影モード時のみ両面を露出、両面発光表示を行い、それ以外は片面を発光反射、放熱カバーを密着させることで発光効率の改善、放熱効果の改善をすることに解決しなければならない課題を有する。

上記課題を解決するために、本願発明の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置は、次に示す構成にすることである。

（１）両面発光型エレクトロルミネッセンス表示装置は、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射部材で且つ放熱機能を備えた反射・放熱構造体のカバーを取付けたことを特徴とする。
（２）前記カバーは、前記パネルにヒンジで取付けられていることを特徴とする（１）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（３）前記カバーは、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする（１）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（４）前記カバーは、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする（１）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

（５）両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、本体に組み込んだ反射部材で且つ放熱機能を有する反射・放熱構造体に、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面を遮蔽するように取付けたことである。
（６）前記パネルは、前記反射・放熱構造体にヒンジで取付けられていることを特徴とする（５）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（７）前記反射・放熱構造体は、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする（５）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
（８）前記反射・放熱構造体は、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする（５）に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

（９）撮像装置は、表示手段を備えた撮像装置であって、前記表示手段は、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射部材で且つ放熱機能を備えた反射・放熱構造体のカバーを取付けたことである。
（１０）前記カバーは、前記パネルにヒンジで取付けられていることを特徴とする（９）に記載の撮像装置。
（１１）前記カバーは、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする（９）に記載の撮像装置。
（１２）前記カバーは、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする（９）に記載の撮像装置。

（１３）撮像装置は、表示手段を備えた撮像装置であって、前記表示手段は、本体に組み込んだ反射部材で且つ放熱機能を有する反射・放熱構造体に、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面を遮蔽するように取付けたことである。
（１４）前記パネルは、前記反射・放熱構造体にヒンジで取付けられていることを特徴とする（１３）に記載の撮像装置。
（１５）前記反射・放熱構造体は、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする（１３）に記載の撮像装置。
（１６）前記反射・放熱構造体は、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする（１３）に記載の撮像装置。

以上のように、本発明によれば、両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射・放熱構造体のカバーを取付けるようにしたことで、発光を反射することにより、通常撮影時、パネルの輝度をより上げることができる。
また、表示効率アップにより、消費電力改善、寿命向上も期待できる。
反射・放熱構造体のカバーを追加したことにより、表示面の温度上昇を低く抑えることが出来る為、温度上昇で寿命低下が加速されると言われている有機エレクトロルミネッセンス発光素子の寿命改善が期待できる。
また、反射・放熱構造体のカバーを追加したことにより表示装置の熱容量が減少、部分的な熱不均衡（表示部、非表示部間の熱勾配）低減により、表示素子のムラ発生抑制が期待できる。

次に、本願発明に係る両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置の実施形態について、図面を参照して、以下説明する。
本願発明の特徴は、両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルを利用し、その片面側に反射・放熱構造体を取付けた構造にすることで、対面撮影モード時にのみ両面を露出して両面発光表示を行い、それ以外は片面側に反射・放熱構造体を密着させ、発光効率の改善、放熱効果の改善をすることにある。

両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子の構造は、図１に示すように、ガラス基板１１上にＡｌ配線１２を施し、その上部にＩＴＯの透明なアノード電極１３を積層し、その上部に発光層１４を積層し、その上部に光透過性のカソード電極１５を積層し、その上部に保護層１６を積層し、最上部に透明シール１７を施した構造となっている。

カソード電極１５側の透明な保護層１６については直接露出若しくはガラスの保護層をもう一層加える形となる。
但し、反射・放熱構造体は無く、パネル自体の空気との放熱になる。
しかし、対面撮影モードそのものの使用頻度は低いと考えられるため、通常撮影での使用において発光効率アップと放熱効果アップの効果は大きい。

このような構造の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルにして、発光層１４に所定の電流を印加すると、発光層１４自体が発光し、その光は光透過性のカソード電極１５を経由して上部方向に照射する。一方、発光層１４自体の発光が、下部側の透明なアノード電極１３を経由してガラス基板１１を透過して下部方向にも照射する。
このようにして、発光層１４での発光が、アノード電極１３側及びカソード電極１５側の両面に発光できるのである。

又、反射・放熱構造体については光学反射が良く熱伝導性が良い金属、または樹脂、またはこれらを組み合わせたものを使用する。この反射・放熱構造体を具体的に示すと、第１の具体例の反射・放熱構造体２０Ａは、図２に示すように、アルミニュム（Ａｌ）若しくはアルミニュム合金等の反射色が可能な限り無彩色、且つ熱伝導率の良い金属２１にする。若しくは熱伝導率が高く、反射色が可能な限り無彩色の樹脂にする。

第２の具体例の反射・放熱構造体２０Ｂは、図３に示すように、銅（Ｃｕ）等熱伝導率に優れた金属２２とアルミニュム（Ａｌ）若しくはアルミニュム（Ａｌ）合金等反射色が可能な限り無彩色且つ熱伝導率の良い金属２３を張り合わせたものである。
第３の具体例の反射・放熱構造体２０Ｃは、図４に示すように、銅（Ｃｕ）等熱伝導率に優れた金属２３と反射色が可能な限り無彩色且つ反射率の良い樹脂２４を張り合わせたものである。
第４の具体例の反射・放熱構造体２０Ｄは、図５に示すように、熱伝導率に優れた樹脂２５と反射色が可能な限り無彩色且つ反射率の良い樹脂２６を張り合わせたものである。

本願発明の第１の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、所謂、撮像する機能を備えた撮像装置に適応できるものであり、それは、図６に示すように、本体３０に備えた両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなる両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０にヒンジ２７を用いて反射・放熱構造体２０であるカバーを取り付けた構造になっている。これは、ヒンジ２７を用いて横側にディスプレイを引き出す、現在のビデオカメラに良く用いられるパネル支持方法である。
両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述した図１に示す構造の両面に発光する構造のものであり、反射・放熱構造体２０は、上述した図２、図３、図４、図５に示す構造体のものの何れか又はそれに見合った構造のものである。

そして、開口率を高く取れるカソード電極１５側発光２８をメイン表示側とし、ＴＦＴパターンを跨ぎ開口率がやや落ちるアノード電極１３側発光２９を対面表示側とする。
アノード電極１３側発光２９については、図７に示すように、反射率、熱伝導性に優れた反射・放熱構造体２０を密着させる構造にし、発光の反射、及び表示において発生した熱の吸収、発散を行い、発光効率の向上とパネル冷却を行う。
この反射・放熱構造体２０については、ヒンジ等で片側に固定され、通常は両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０に密着させるようにし、対面撮影モード時は上方に跳ね上げ反射側の表示面を露出、両面表示を行う構造となっている。

また、上記反射・放熱構造体２０は上方に対するひさし構造になる為、屋外での視認性を改善する効果もある。

図８は、この反射・放熱構造体の取付けについての変形例を示したものであり、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０の片面に反射・放熱構造体２０を取付け、更にこの反射・放熱構造体２０の裏面に駆動基板３１を実装し、その周囲に放熱を兼ねた筐体３２を装着した構造となっている。
このような構造にすると、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０の片面に密着して取り付けた反射・放熱構造体２０で、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０で発光する光を反射させることで一層向上させた輝度を得ることができると共にパネル自体を冷却させることができる。更に、背部に設けた筐体３２により、反射・放熱構造体２０で放熱させた熱を外部に放熱させることができる。

次に、本願発明の第２の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置について、図面を参照して以下説明する。

第２の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、所謂、撮像する機能を備えた撮像装置に適応できるものであり、それは、図９に示すように、本体３０に備えた両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなる両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０に対して、アノード電極側に反射・放熱構造体２０ａであるカバーを着脱自在に取り付けた構造となっている。
両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述した図１に示す構造の両面に発光する構造のものであり、反射・放熱構造体２０は、上述した図２、図３、図４、図５に示す構造体のものの何れか又はそれに見合った構造のものである。
このような構造の装置において、先ず片面のみを利用した表示、即ち、カソード電極側発光２８のみを利用するときには、反射・放熱構造体２０ａであるカバーを取り付けた状態にしておくと、反射・放熱構造体２０ａで、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０で発生するアノード電極側発光２９が反射されてカソード電極側発光２８と同一方向に反射されたアノード電極側発光２９ａが放射されるため、そのぶん輝度がよくなる。同時に反射・放熱構造体２０ａで、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０を冷却させることができる。
そして、対面撮影時、即ち、アノード電極側発光２９とカソード電極側発光２８の両面を利用するときには反射・放熱構造体２０ａであるカバーを取り外すことにより容易に対面撮影が可能となる。

次に、本願発明の第３の実施例の両面発光型エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置について、図面を参照して説明する。

第３の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、所謂、撮像する機能を備えた撮像装置に適応できるものであり、それは、図１０に示すように、カメラ本体３０Ａに、反射・放熱構造体２０ｂを組込み、それにヒンジ状に両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０Ａのアノード電極側発光面を反射・放熱構造体２０ｂに密着させて取り付けた構造になっている。
両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述した図１に示す構造の両面に発光する構造のものであり、反射・放熱構造体２０は、上述した図２、図３、図４、図５に示す構造体のものの何れか又はそれに見合った構造のものである。

このような構造の装置において、通常撮影時には両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０Ａを格納した状態にして、カソード電極側発光２８と反射されたアノード電極側発光２９ａの両者による発光を得ることができる。
対面撮影時には、両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０Ａのヒンジ部分を支点にして上方向に跳ね上げることで、撮影者側がアノード電極側発光２９ａを、被写体側がカソード電極側発光２８ａを見ることができる。
ここでヒンジ部分を支点にして両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル１０Ａを上方向に跳ね上げる構造にしたが、これに限定されることなく例えばカメラ本体に対して左右方向に引き出す構造でもよい。

両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射・放熱構造体であるカバーを取付ける、或いは本体に組み込んだ反射・放熱構造体に密着させて両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネルを取り付けるようにしたことで、発光を反射することにより、通常撮影時、パネルの輝度をより上げることができると共に、表示面の温度上昇を低く抑えることが出来る為、温度上昇で寿命低下が加速されると言われている有機エレクトロルミネッセンス発光素子の寿命改善が期待できる両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び撮像装置を提供する。

本発明に係る両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示した説明図である。 本発明に係る反射・放熱構造体の一例を示した説明図である。 本発明に係る反射・放熱構造体の一例を示した説明図である。 本発明に係る反射・放熱構造体の一例を示した説明図である。 本発明に係る反射・放熱構造体の一例を示した説明図である。 本発明の第１の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置（撮像装置）を示す説明図である。 同、放熱構造を示した説明図である。 同、他の例の放熱構造を示した説明図である。 本発明の第２の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置（撮像装置）を示す説明図である。 本発明の第３の実施例の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置（撮像装置）を示す説明図である。 有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示した説明図である。 有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を示した説明図である。 ボトムエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を示した説明図である。 トップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を示した説明図である。

符号の説明

１０；両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル、１０Ａ；両面発光型有機エレクトロルミネッセンスパネル、１１；ガラス基板、１２；Ａｌ配線、１３；透明なアノード電極、１４；発光層、１５；光透過性のカソード電極、１６；保護層、１７；透明シール、２０；反射・放熱構造体、２０Ａ；反射・放熱構造体、２０ａ；反射・放熱構造体、２１；金属、２２；金属、２３；金属、２４；樹脂、２４；樹脂、２５；樹脂、２６；樹脂、２７；ヒンジ、２８；カソード電極発光、２９；アノード電極発光、２９ａ；反射されたアノード電極発光、３０；本体、３０Ａ；カメラ本体、３１；基板、３２；放熱を兼ねた筐体。

Claims (16)

1. 光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射部材で且つ放熱機能を備えた反射・放熱構造体のカバーを取付けたことを特徴とする両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 前記カバーは、前記パネルにヒンジで取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
3. 前記カバーは、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
4. 前記カバーは、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする請求項１に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
5. 本体に組み込んだ反射部材で且つ放熱機能を有する反射・放熱構造体に、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面を遮蔽するように取付けたことを特徴とする両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
6. 前記パネルは、前記反射・放熱構造体にヒンジで取付けられていることを特徴とする請求項５に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
7. 前記反射・放熱構造体は、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
8. 前記反射・放熱構造体は、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする請求項５に記載の両面発光型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
9. 表示手段を備えた撮像装置であって、
   前記表示手段は、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面に、反射部材で且つ放熱機能を備えた反射・放熱構造体のカバーを取付けたことを特徴とする撮像装置。
10. 前記カバーは、前記パネルにヒンジで取付けられていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記カバーは、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
12. 前記カバーは、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
13. 表示手段を備えた撮像装置であって、
    前記表示手段は、本体に組み込んだ反射部材で且つ放熱機能を有する反射・放熱構造体に、光透過性カソード電極と透明なアノード電極との間に発光層が積層されて構成されている両面発光型有機エレクトロルミネッセンス素子からなるパネルの片面を遮蔽するように取付けたことを特徴とする撮像装置。
14. 前記パネルは、前記反射・放熱構造体にヒンジで取付けられていることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
15. 前記反射・放熱構造体は、前記パネルのアノード電極側発光を遮蔽するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
16. 前記反射・放熱構造体は、前記パネルと着脱自在にしたことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。

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