JP2011014455A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト性能及び放熱性能の両方が高い表示装置を提供する。
【解決手段】各々が有機発光層を有する複数の発光素子１０６が基板１０１上にマトリクス状に配置され、各透光窓１２３を対応する発光素子１０６の直上方に位置させた状態でブラックマトリクス１２０が積層された表示装置１００において、前記ブラックマトリクス１００は、前記透光窓１２３以外の光遮蔽領域が、光吸収性を有する主機能層１２１と、当該主機能層１２１より前記基板１０１側に位置し前記主機能層１２１よりも熱伝導率が高い熱伝導層１２２とを有する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特にブラックマトリクスを備えた表示装置に関する。

従来から、有機発光層を有する発光素子を利用した表示装置に例えば黒色の樹脂からなるブラックマトリクスを設けて、そのブラックマトリクスの光吸収性により外光の照り返しを抑えると共にそのブラックマトリクスの遮光性により外光の装置内部への入射を抑えて、表示装置のコントラストを向上させることが行われている。
一方、表示装置が抱える課題の１つとして、装置内部で発生した熱により発光素子が劣化してその輝度が低下し、表示装置の寿命が縮まることが挙げられる。そこで、例えば、特許文献１では、樹脂よりも熱伝導性の高いクロム（Ｃｒ）でブラックマトリクスを形成し、装置内部で発生した熱を当該ブラックマトリクスを介して効率良く装置外部へと逃がすことで、発光素子の劣化を防止し、表示装置の寿命を延ばすことが提案されている。

特開２００８−２３４８４１号公報

しかしながら、ブラックマトリクスの材料を樹脂からクロムに変更すると、ブラックマトリクスの熱伝導性が向上して表示装置の放熱性能が向上する反面、ブラックマトリクスの光吸収性が低下して本来の機能であるコントラスト性能を向上させる機能が十分に発揮されない。
本発明は、上記の課題に鑑み、コントラスト性能が高く放熱性能も高い表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、各々が有機発光層を有する複数の発光素子が基板上にマトリクス状に配置され、各透光窓を対応する発光素子の直上方に位置させた状態でブラックマトリクスが積層された表示装置であって、前記ブラックマトリクスは、前記透光窓以外の光遮蔽領域が、光吸収性を有する主機能層と、当該主機能層より前記基板側に位置し前記主機能層よりも熱伝導率が高い熱伝導層とを有することを特徴とする。

本発明に係る表示装置は、光吸収性を有する主機能層を有するため、従来のブラックマトリクスの材料で前記主機能層を形成すれば従来の表示装置と同程度のコントラスト性能を得ることができる。さらに、主機能層より基板側に位置し主機能層よりも熱伝導率が高い熱伝導層を有するため、装置内部で発生した熱を前記熱伝導層を介して効率良く装置外部へと放熱することができる。しかも、主機能層がコントラスト性能を向上させ熱伝導層が放熱性能を向上させるといったように各層が分担してそれぞれの性能を向上させるため、一方の性能を向上させるために他方の性能を犠牲にする必要がなく、それぞれの性能の向上に最適な材料を選択して各層を形成することができる。したがって、コントラスト性能が高く放熱性能も高い表示装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図である。 ブラックマトリクスを光取り出し側から見た平面図である。 表示領域に対応する領域を説明するための図である。 ブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 第２の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 表示領域の温度分布を示す概念図である。 第３の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第４の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第５の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図である。 第５の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第６の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図であって、（ａ）はその全体図、（ｂ）は（ａ）における仮想線内の拡大図である。 第６の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第７の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。 第８の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第９の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 第１０の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 第１１の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。 第１２の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。

以下、本実施の形態に係る表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る表示装置は、ブラックマトリクスが主機能層と熱伝導層からなる２層構造であることを特徴とする。

＜概略構成＞
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る表示装置１００は、ＲＧＢの各ピクセルがマトリックス状に配置されてなるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。
ＴＦＴ基板１０１（以下、単に「基板１０１」）上には、ＴＦＴを保護するパッシベーション膜１０２と、当該パッシベーション膜１０２上面の段差を平坦化する平坦化膜１０３とが順次形成され、その上に陽極１０４及びピクセルを規定するバンク１０５が積層されている。そして、バンク１０５で規定された各領域内には、ホール注入層、有機発光層及び電子注入層等を積層してなる発光素子１０６がそれぞれ形成されている。

発光素子１０６上には、電子輸送層１０７、陰極１０８、薄膜封止層１０９が、バンク１０５で規定された領域を超え隣のピクセルのものと連続した状態で形成されている。さらに、薄膜封止層１０９上には、封止樹脂１１０を挟んで、基板１０１側にＲＧＢのカラーフィルタ１１１及びブラックマトリクス１２０が形成されたカラーフィルタ基板１１２が発光素子１０６を覆う状態で積層されている。また、封止樹脂１１０の外周はシール材１１３によってシールされている。

＜要部構成＞
次に、本実施の形態に係る表示装置１００の要部であるブラックマトリクス１２０の構成を詳細に説明する。
図２は、ブラックマトリクスを光取り出し側から見た平面図である。図３は、表示領域に対応する領域を説明するための図である。図４は、ブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

図１に示すように、ブラックマトリクス１２０は、光吸収性を有する主機能層１２１と、主機能層１２１より基板１０１側に位置し主機能層１２１よりも熱伝導率が高い熱伝導層１２２とからなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓１２３を有する。図２に示すように、ブラックマトリクス１２０を光取り出し側から見ると、それら透光窓１２３以外の光遮蔽領域が、複数の桟部１２４が横方向及び縦方向にそれぞれ間隔をあけて配列された格子状である。別の表現をすれば、光遮蔽領域は、長手方向を横方向に向けた状態で前記透過窓の間隔を空けて複数条配された横桟部と、前記透光窓の間隔をあけた状態で、隣り合う横桟の間を連結する縦桟部とからなる。

図１に戻って、ブラックマトリクス１２０は、各透光窓１２３を対応する発光素子１０６の直上方に位置させた状態で、発光素子１０６がマトリクス状に配置された基板上の表示領域に対応する領域１０、及び、表示領域の外側に広がる非表示領域に対応する領域２０に形成されている。表示領域に対応する領域１０及び非表示領域に対応する領域２０を説明すると、図３に示すように、右上りの斜線で示すブラックマトリクス１２０の枠部分にあたる領域が、非表示領域に対応する領域２０であって、当該非表示領域に対応する領域２０に取り囲まれた内側の領域が、表示領域に対応する領域１０である。なお、表示領域に対応する領域１０における中央付近の領域を中央部分１１と称し、表示領域に対応する領域１０における周縁付近の領域を周縁部分１２と称する。

図２に戻って、主機能層１２１は、光吸収性及び遮光性を有する材料を用いて、表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体、及び、非表示領域に対応する領域２０の全体に亘って形成されている。そのため、表示領域及び非表示領域において外光の照り返しや外光の装置内部への入射が少なく、表示装置１００のコントラスト性能が高い。なお、主機能層１２１は、必ずしも非表示領域に対応する領域２０の全体に形成されている必要はなく、非表示領域に対応する領域２０の一部にのみ形成されていても良いし、非表示領域に対応する領域２０には形成されていなくても良い。

主機能層１２１を形成する材料としては、例えば、スパッタリング法による金属クロム膜、樹脂に遮光顔料（炭素等）を分散させた樹脂ブラックマトリックス（樹脂ＢＭ）が挙げられるが、クロム化合物は環境負荷の問題がある。樹脂ＢＭの中でも遮光顔料（カーボン）をアクリル系樹脂に分散させた樹脂BMがコントラスト性能を向上させる観点から特に好ましい。さらに、熱伝導性の高い材料であることが放熱性能を向上させる観点から好ましい。

図４に示すように、熱伝導層１２２は、主機能層１２１よりも熱伝導率の高い材料を用いて表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体、及び、非表示領域に対応する領域２０の全体に亘って形成されている。このように、表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体に熱伝導層１２２を形成することで、表示領域の全体を満遍なく熱伝導層１２２によって冷却することができ、表示装置１００の放熱性能がより向上する。さらに、非表示領域に対応する領域２０の全体にも熱伝導層１２２を形成すると、装置内部（例えば、発光素子１０６の有機発光層や、基板１０１の配線等）で発生した熱が熱伝導層１２２を介して装置外部（例えば、表示装置１００の周囲に取り付けられた熱伝導性のあるフレキシブルシートや、ＴＦＴ基板上もしくはドライバを実装したプリント基板上にある放熱機構等）へ逃げ易くなるため、表示装置１００の放熱性能がさらに向上する。

なお、熱伝導層１２２は、必ずしも表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体に形成されている必要はなく、その一部にのみ形成されていても良い。また、熱伝導層１２２は、必ずしも非表示領域に対応する領域２０の全体に形成されている必要はなく、非表示領域に対応する領域２０の一部にのみ形成されていても良いし、非表示領域に対応する領域２０には全く形成されていなくても良い。

加えて、熱伝導層１２２は、表示領域に対応する領域１０における熱伝導層形成部分と非表示領域に対応する領域２０における熱伝導層形成部分とが連続していることが好ましい。このような構成とすれば、その連続している部分を介して装置内部の熱が装置外部へ逃げ易くなるため、表示装置１００の放熱性能がより向上する。なお、表示装置１００は、表示領域に対応する領域１０における熱伝導層形成部分がその外周全体に亘って非表示領域に対応する領域２０における熱伝導層形成部分と連続しているため、放熱性能が非常に高い。

熱伝導層１２２を形成する材料としては、例えば銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられ、その中でも熱伝導率が高い銅（Ｃｕ）等が放熱性能を向上させる観点から特に好ましい。
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る表示装置は、ブラックマトリクスの光遮光領域の一部にのみ熱伝導層が形成されている点において第１の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第１の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第１の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図５は、第２の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
図５（ａ）に示すように、第２の実施形態に係るブラックマトリクス１３０は、主機能層１３１と熱伝導層１３２とからなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓１３３を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部１３４で構成される格子状である。

表示領域に対応する領域１０における周縁部分１２において、横桟部、縦桟部の一部に、主機能層形成部分の幅よりも熱伝導層形成部分の幅が小さいものが存在させてあることによって、熱伝導層１２２が占有する平均面積が、中央部分１１よりも小さくしてある。
例えば、図５（ｂ）に示すように、周縁部分１２における桟部１３４には熱伝導層１３２が形成されていない部分１３５が存在し、熱伝導層形成部分の幅Ｗ１は主機能層形成部分の幅Ｗ２より狭くなっている。一方、図５（ｃ）に示すように、中央部分１１における桟部１３４では、桟部１３４の全体に熱伝導層１３２が形成されており、熱伝導層形成部分の幅Ｗ３と主機能層形成部分の幅Ｗ４とが同じである。
熱伝導層１３２が形成されている部分は形成されていない部分よりも冷却能力が高いため、結果的に中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高い。

図６は、表示領域の温度分布を示す概念図であって、Ｌ１は熱伝導層を有さない表示装置の温度分布、Ｌ２は第１の実施形態に係る表示装置１００の温度分布、Ｌ３は第２の実施形態に係る表示装置の温度分布である。
一般に、表示領域は、中央部分の方が周縁部分よりも温度が高く、例えば図６においてＬ１で示すような温度分布となっている。

これに対して、第１の実施形態のように、表示領域に対応する領域１０における光遮光領域の全体に熱伝導層１２２が形成されていると、熱伝導層１２２によって表示領域の全体が略均一に冷却されるため、表示領域の温度は全体的に下がってＬ２で示すような温度分布となる。この場合は、放熱性能の向上は著しいが、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差はそれほど小さくなるわけではない。

一方、第２の実施形態のように、中央部分１１よりも周縁部分１２の方が熱伝導層１２２が占有する平均面積が小さい場合は、中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高いため、表示領域の中央部分では周縁部分よりも温度低下が大きく、中央部分１１と周縁部分１２との温度差が小さくなり、Ｌ３に示すような温度分布となる。
表示領域において中央部分と周縁部分との温度差が大きいと、その温度差によりＴＦＴのＯＮ−ＯＦＦ比がばらついてＴＦＴ制御にずれが生じて表示むらが発生する。しかしながら、中央部分１１よりも周縁部分１２の方が熱伝導層１２２が占有する平均面積が小さい構成とすれば、表示部分において中央部分と周縁部分との温度差が小さくなって、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、熱伝導層形成部分の幅の種類は、幅Ｗ１と幅Ｗ３との２種類であったが、幅の種類を３種類以上とし周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に幅が広くなる構成であっても良い。例えば幅を３種類として、周縁部分１２では幅Ｗ１とし、中央部分１１では幅Ｗ３とし、中央部分１１と周縁部分１２との中間の部分では、幅Ｗ１よりも広く幅Ｗ３よりも狭い幅とすることが考えられる。

また、図５（ｂ）に示す熱伝導層１３２が形成されていない部分１３５には、図５（ｄ）に示すように、主機能層１３１が形成されていても良い。このようにすれば、厚みが均一になり、ブラックマトリクス１３０の基板１０１側の面が平坦化される。
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る表示装置も、第２の実施形態に係る表示装置と同様に、ブラックマトリクスの光遮光領域の一部にのみ熱伝導層が形成されている点において第１の実施形態に係る表示装置と大きく異なり、第２の実施形態に係る表示装置とは熱伝導層の形成パターンが異なる。以下では、第２の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第２の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図７は、第３の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図７（ａ）に示すように、第３の実施形態に係るブラックマトリクス１４０は、主機能層１４１と熱伝導層１４２とからなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓１４３を有し、光取り出し側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部１４４で構成される格子状である。

表示領域に対応する領域１０における周縁部分１２において、横桟部、縦桟部の一部に、熱伝導層１２２が形成されていないものが存在することによって、熱伝導層１２２が占有する平均面積が、中央部分１１よりも小さくしてある。
例えば、周縁部分１２では、熱伝導層１４２が形成されていない図７（ｂ）に示すような桟部１４４と、熱伝導層１４２が形成されている図７（ｃ）に示すような桟部１４４とが交互に配列されているのに対して、中央部分１１では、全ての桟部１４４に熱伝導層１４２が形成されている。

そして、桟部１４４の熱伝導層形成部分間の間隔は、縦方向（図７における上下方向）においても横方向（図７における左右方向）のいずれにおいても、表示領域に対応する領域１０において中央部分１１よりも周縁部分１２の方が広い。例えば、中央部分１１における横方向の熱伝導層形成部分間の間隔Ｗ５よりも、周縁部分１２における横方向の熱伝導層形成部分間の間隔Ｗ６の方が広い。
熱伝導層１３２が形成されている部分は形成されていない部分よりも冷却能力が高いため、結果的に中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高い。したがって、第２の実施形態と同様に、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、桟部１４４の熱伝導層形成部分間の間隔は、中央部分１１よりも周縁部分１２の方が広くなっていればどのような寸法であっても良い。それら寸法は、図７（ｂ）に示すような熱伝導層１２２が形成されていない桟部１４４と図７（ｃ）に示すような熱伝導層１２２が形成されている桟部１４４との組み合わせにより適宜調節可能である。そして、それら寸法を調節すれば、中央部分１１及び周縁部分１２それぞれにおける冷却能力を調節することができ、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を調節することができる。また、桟部１４４の熱伝導層形成部分間の間隔は、縦方向又は横方向の一方のみにおいて、中央部分１１よりも周縁部分１２の方が広い構成としても良い。

なお、以上に説明した例では、熱伝導層形成部分間の間隔の種類は間隔Ｗ５と間隔Ｗ６との２種類であったが、間隔の種類を３種類以上とし、周縁部分１２から中央部分１１にかけて熱伝導層１２２が形成されていない桟部１４４の比率が徐々に減り、間隔が徐々に狭くなる構成であっても良い。例えば間隔を３種類として、周縁部分１２では間隔Ｗ６とし、中央部分１１では間隔Ｗ５とし、中央部分１１と周縁部分１２との中間の部分では、間隔Ｗ６よりも狭く間隔Ｗ５よりも広い間隔とすることが考えられる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る表示装置は、熱伝導層の基板側の面が、表示領域に対応する領域において中央部分の方が周縁部分よりも粗面である点において第１の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第１の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第１の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図８は、第４の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図８に示すように、第４の実施形態に係るブラックマトリクス１５０は、主機能層１５１と熱伝導層１５２とからなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓１５３を有し、光取り出し側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部１５４で構成される格子状である。

ブラックマトリクス１５０は、図８（ｂ）に示すように、周縁部分１２における基板１０１側の面が凹凸の少ない滑面であるのに対して、図８（ｃ）に示すように、中央部分１１における基板１０１側の面が凹凸の大きい粗面である。中央部分１１は、基板１０１側の面が粗面になっているため表面積が大きく、熱がより熱伝導層１５２に伝わり易い構成となっている。したがって、中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高く、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を小さくすることができるため、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、基板１０１側の面の粗さの種類は２種類であったが、粗さの種類を３種類以上とし周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に粗さが粗くなる構成であっても良い。
また、熱伝導層１５２の基板１０１側の面を粗面にする方法としては、図８（ｃ）に示すように、熱伝導層１５２の基板１０１側の面に穴又は溝等の凹部１５５を設けたり、図８（ｄ）に示すように、熱伝導層１５２の基板１０１側の面に粒状や筋状の凸部１５６を設けたりすることが考えられる。

［第５の実施形態］
第５の実施形態に係る表示装置は、ブラックマトリクスが反射防止層を備える点において第１の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第１の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第１の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図９は、第５の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図である。図１０は、第５の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図９に示すように、第５の実施形態に係る表示装置２００のブラックマトリクス２２０は、光吸収性を有する主機能層２２１と、主機能層２２１より基板１０１側に位置し主機能層２２１よりも熱伝導率が高い熱伝導層２２２と、熱伝導層２２２より基板１０１側の最外層に位置し熱伝導層２２２よりも光吸収率の高い反射防止層２２３とからなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓２２４を有し、図１０（ａ）に示すように、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部２２５で構成される格子状である。

反射防止層２２３は、光吸収性及び遮光性を有する材料を用いて、表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体に形成されており、非表示領域に対応する領域２０には形成されていない。
図９に戻って、発光素子１０６の有機発光層から出射される光の光路には、ブラックマトリクス２２０の透光窓２２４に向かう光路２０１以外に、ブラックマトリクス２２０の基板１０１側の面における反射防止層２２３が形成されている領域に向かう光路２０２や、ブラックマトリクス２２０の基板１０１側の面における反射防止層２２３が形成されていない領域に向かう光路２０３等がある。光路２０２を通る光は反射防止層２２３で吸収されるため、表示領域では光の乱反射が起こらない。したがって、表示装置２００は高いコントラスト性能を有する。なお、光路２０３を通る光は熱伝導層２２２で反射されるため、非表示領域では光の乱反射が起こる。しかしながら、非表示領域で光の乱反射が起こっても表示装置２００のコントラスト性能には重大な影響を及ぼさない。

なお、反射防止層２２３は、必ずしも表示領域に対応する領域１０における光遮蔽領域の全体に形成されている必要はなく一部にのみ形成されていても良い。一部にのみ形成した場合でも、その形成した部分において光の乱反射を低減することができる。
なお、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）とを比べるとわかるように、非表示領域に対応する領域２０では反射防止層２２３の厚み分だけ熱伝導層２２２の厚みが増している。このような構成とすれば、厚みが増した分だけ熱伝導層２２２の放熱能力が向上すると共に、ブラックマトリクス２２０の基板側の面が平坦化される。

反射防止層２２３を形成する材料としては、例えばアクリル系樹脂等が挙げられ、その中でも光吸収性の高いカーボン（Ｃ）を分散させたアクリル系樹脂等がコントラスト性能を向上させる観点から特に好ましい。さらに、熱伝導性の高い材料であることが放熱性能を向上させる観点から好ましい。
［第６の実施形態］
第６の実施形態に係る表示装置は、反射防止層が複数の貫通孔を有する点において第５の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第５の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第５の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１１は、第６の実施形態に係る表示装置の積層状態を示す模式図であって、（ａ）はその全体図、（ｂ）は（ａ）における仮想線内の拡大図である。図１２は、第６の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（ｄ）は変形例に係る（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。

図１１（ａ）に示すように、第６の実施形態に係る表示装置３００のブラックマトリクス３２０は、主機能層３２１、熱伝導層３２２及び反射防止層３２３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３２４を有し、図１２（ａ）に示すように、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３２５で構成される格子状である。
図１２（ｂ）に示すように、縦方向に配列された桟部３２５には貫通孔３２３ａが設けられていないが、図１２（ｃ）に示すように、横方向に配列された桟部３２５には貫通孔３２３ａが設けられている。そして、各貫通孔３２３ａ内には反射防止層３２３を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されている。例えば、熱伝導層３２２を形成する材料と同じ材料が充填されている。

なお、貫通孔３２３ａは、横方向に配列された桟部３２５には設けず、縦方向に配列された桟部３２５にのみ設けても良い。また、縦方向に配列された桟部３２５と横方向に配列された桟部３２５の両方に設けても良く、縦方向に配列された桟部３２５と横方向に配列された桟部３２５とが交差する位置に設けても良く、ランダムに設けても良い。
基板１０１とブラックマトリクス３２０との間に画素の高さを調整するためのフォトスペーサー（不図示）を設ける場合は、貫通孔３２３ａが形成されていない箇所に設けることが、表示装置３００を薄型化させる観点から好ましい。

図１１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る表示装置３００において、封止樹脂１１０から熱伝導層３２２へ熱が伝わる経路は、カラーフィルタ１１１を介する経路３０１，３０２、及び、反射防止層３２３を介する経路３０３，３０４に加えて、貫通孔３２３ａ内の充填部分を介して封止樹脂１１０から熱伝導層３２２へ熱が伝わる経路３０５がある。貫通孔３２３ａ内の充填部分を介する方が反射防止層３２３を介するよりも効率良く封止樹脂１１０の熱が熱伝導層３２２に伝わるため、表示装置３００の放熱性能が高い。

なお、必ずしも貫通孔３２３ａ内の全体に反射防止層３２３を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されている必要はなく、例えば図１２（ｄ）に示すように、全く充填されていない構成とすることもできる。また、貫通孔３２３ａ内の一部にのみ充填されている構成であっても良く、その場合、空洞の部分３２６には封止樹脂１１０が入り込む構成であることが好ましい。そうすれば、熱伝導層３２２と封止樹脂１１０とが直接接するため、高い放熱性能を得ることができる。

［第７の実施形態］
第７の実施形態に係る表示装置は、中央部分よりも周縁部分の方が貫通孔の単位面積あたりの孔数が少ない点において第６の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第６の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第６の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１３は、第７の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。図１３に示すように、第７の実施形態に係るブラックマトリクス３３０は、主機能層（不図示）、熱伝導層３３２及び反射防止層３３３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３３４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３３５で構成される格子状である。

反射防止層３３３は、表示領域に対応する領域１０において、中央部分１１では貫通孔３３３ａが密に設けられており、周縁部分１２では貫通孔３３３ａが疎に設けられており、中央部分１１よりも周縁部分１２の方が貫通孔３３３ａの単位面積あたりの孔数が少ない。
第６の実施形態で説明した通り、貫通孔３３３ａが設けられている部分では、封止樹脂１１０の熱が直接熱伝導層３３２に伝わるため、単位面積あたりの貫通孔３３３ａの孔数の多い中央部分１１の方が、孔数が少ない周縁部分１２よりも冷却能力が高い。このように中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高い構成とすることで、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を小さくすることができ、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、貫通孔３３３ａが中央部分１１では密に周縁部分１２では疎に設けられる構成であったが、貫通孔３３３ａは周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に密になる構成であっても良い。また、中央部分１１にのみ貫通孔３３３ａを設けて、周縁部分１２には貫通孔３３３ａを設けない構成としても良い。
［第８の実施形態］
第８の実施形態に係る表示装置は、中央部分よりも周縁部分の方が貫通孔の穴径が小さい点において第６の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第８の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第６の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１４は、第８の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図１４に示すように、第８の実施形態に係るブラックマトリクス３４０は、主機能層３４１、熱伝導層３４２及び反射防止層３４３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３４４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３４５で構成される格子状である。

反射防止層３４３は、表示領域に対応する領域１０において、中央部分１１では貫通孔３４３ａの孔径が大きく、周縁部分１２では貫通孔３４３ａの孔径が小さい。例えば、図１４（ｂ）に示すような中央部分１１における貫通孔３４３ａの孔径Ｗ７と、図１４（ｃ）に示すような周縁部分１２における貫通孔３４３ａの孔径Ｗ８とでは、中央部分１１における貫通孔３４３ａの孔径Ｗ７の方が大きい。

第６の実施形態で説明した通り、貫通孔３４３ａが設けられている部分では、封止樹脂１１０の熱が直接熱伝導層３４２に伝わるため、貫通孔３４３ａの孔径を大きくすると冷却能力がより高くなる。中央部分１１よりも周縁部分１２の方が貫通孔３４３ａの孔径が小さい構成であるため、中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高く、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差が小さくなるため、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、貫通孔３４３ａの孔径の種類は、孔径Ｗ７と孔径Ｗ８との２種類であったが、孔径の種類を３種類以上とし周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に孔径が広くなる構成であっても良い。例えば孔径を３種類として、周縁部分１２では孔径Ｗ８とし、中央部分１１では孔径Ｗ７とし、中央部分１１と周縁部分１２との中間の部分では、孔径Ｗ８よりも大きく孔径Ｗ７よりも小さい孔径とすることが考えられる。

［第９の実施形態］
第９の実施形態に係る表示装置は、反射防止層が貫通孔の代わりにスリットを有する点において第６の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第６の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第６の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１５は、第９の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
図１５に示すように、第９の実施形態に係るブラックマトリクス３５０は、主機能層３５１、熱伝導層３５２及び反射防止層３５３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３５４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３５５で構成される格子状である。

反射防止層３５３は、各桟部３５５の真ん中にスリット３５３ａを有し、それらスリット３５３ａは、縦方向及び横方向に配列された格子状となっている。そして、各スリット３５３ａには反射防止層３５３を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されている。
このように、反射防止層３５３がスリット３５３ａを有するため、熱伝導層３５２のスリット３５３ａ内の充填部分を介して効率良く封止樹脂１１０から熱伝導層３５２へ熱が伝わる。したがって、表示装置の放熱性能が向上する。

なお、必ずしもスリット３５３ａ内の全体に反射防止層３５３を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されている必要は無く、例えば、全く充填されていない構成や一部にのみ充填されている構成であっても良い。
［第１０の実施形態］
第１０の実施形態に係る表示装置は、中央部分よりも周縁部分の方がスリットのスリット幅が狭い点において第９の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第９の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第９の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１６は、第１０の実施形態に係るブラックマトリクスを示す図であって、（ａ）は光取り出し側とは反対側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
図１６に示すように、第１０の実施形態に係るブラックマトリクス３６０は、主機能層３６１、熱伝導層３６２及び反射防止層３６３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３６４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３６５で構成される格子状である。

反射防止層３６３は、各桟部３６５の真ん中にスリット３６３ａを有し、複数のスリット３６３ａは、縦方向及び横方向に配列された格子状となっており、中央部分１１よりも周縁部分１２の方がスリット３６３ａの幅が狭い。例えば、図１６（ｂ）に示すような中央部分１１におけるスリット３６３ａの幅Ｗ９と、図１６（ｃ）に示すような周縁部分１２におけるスリット３６３ａの幅Ｗ１０とでは、中央部分１１におけるスリット３６３ａの幅Ｗ９の方が広い。

第９の実施形態で説明した通り、スリット３６３ａが設けられている部分では、封止樹脂１１０の熱が直接熱伝導層３６２に伝わるため、スリット３６３ａの幅が広い中央部分１１の方がスリット３６３ａの幅が狭い周縁部分１２よりも冷却能力が高い。このように中央部分１１の方が周縁部分１２よりも冷却能力が高い構成とすることで、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を小さくすることができ、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、スリット３６３ａの幅の種類は、幅Ｗ９と幅Ｗ１０との２種類であったが、幅の種類を３種類以上とし周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に幅が広くなる構成であっても良い。例えば幅を３種類として、周縁部分１２では幅Ｗ１０とし、中央部分１１では幅Ｗ９とし、中央部分１１と周縁部分１２との中間の部分では、幅Ｗ１０よりも広く幅Ｗ９よりも狭い幅とすることが考えられる。

［第１１の実施形態］
第１１の実施形態に係る表示装置は、中央部分よりも周縁部分の方がスリットのスリット間隔が広い点において第９の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第９の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第９の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１７は、第１１の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。図１７に示すように、第１１の実施形態に係るブラックマトリクス３７０は、主機能層（不図示）、熱伝導層３７２及び反射防止層３７３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３７４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３７５で構成される格子状である。

反射防止層３７３は、各桟部３７５の真ん中にスリット３７３ａを有し、それらスリット３７３ａは、縦方向及び横方向に配列された格子状となっており、中央部分１１におけるスリット３７３ａの間隔Ｗ１１よりも、周縁部分１２におけるスリット３７３ａの間隔Ｗ１２の方が広い。
第９の実施形態で説明した通り、スリット３７３ａが設けられている部分では、封止樹脂１１０の熱が直接熱伝導層３７２に伝わるため、スリット３７３ａの間隔が狭いためスリットが占有する平均面積が大きい中央部分１１は周縁部分１２よりも冷却能力が高い。したがって、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を小さくすることができ、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

なお、以上に説明した例では、スリット３７３ａの間隔の種類は、間隔Ｗ１１と間隔Ｗ１２との２種類であったが、間隔の種類を３種類以上とし周縁部分１２から中央部分１１にかけて徐々に間隔が狭くなる構成であっても良い。例えば間隔を３種類として、周縁部分１２では間隔Ｗ１２とし、中央部分１１では間隔Ｗ１１とし、中央部分１１と周縁部分１２との中間の部分では、間隔Ｗ１２よりも狭く間隔Ｗ１１よりも広い間隔とすることが考えられる。

［第１２の実施形態］
第１２の実施形態に係る表示装置は、中央部分のみにスリットが設けられている点において第９の実施形態に係る表示装置と大きく異なる。以下では、第９の実施形態と異なる点について重点的に説明し、第９の実施形態と同様の点ついては重複を避けるため説明を簡略若しくは省略する。

図１８は、第１２の実施形態に係るブラックマトリクスを光取り出し側とは反対側から見た平面図である。図１８に示すように、第１２の実施形態に係るブラックマトリクス３８０は、主機能層（不図示）、熱伝導層３８２及び反射防止層３８３からなり、マトリクス状に配置された複数の透光窓３８４を有し、光取り出し側とは反対側から見ると、光遮蔽領域が複数の桟部３８５で構成される格子状である。

反射防止層３８３は、中央部分１１のみが桟部３８５の真ん中にスリット３８３ａを有し、それらスリット３８３ａは、縦方向及び横方向に配列された格子状となっている。
第９の実施形態で説明した通り、スリット３８３ａが設けられている部分では、封止樹脂１１０の熱が直接熱伝導層３８２に伝わるため、スリット３８３ａが設けられている中央部分１１はスリット３８３ａが設けられていない周縁部分１２よりも冷却能力が高い。したがって、表示領域における中央部分と周縁部分との温度差を小さくすることができ、ＴＦＴ制御のずれによる表示むらを低減させることができる。

［その他］
以上、本実施の形態に係る表示装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る表示装置は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、本発明に係る表示装置は、上記第１から第１２の実施形態及びその変形例に係る表示装置の一部構成を組み合わせた構成であっても良い。また、ブラックマトリクスは、光取り出し側とは反対側から見て格子状のものに限定されず、横方向又は縦方向に縞状であっても良い。

本発明は、平面光源及びフラットディスプレイ等に用いられる有機ＥＬ表示装置に利用可能である。

１０ 表示領域に対応する領域
１１ 中央部分
１２ 周縁部分
２０ 非表示領域に対応する領域
１００，２００，３００ 表示装置
１０１ 基板
１０６ 発光素子
１２０，２２０，３２０ ブラックマトリクス
１２１，２２１，３２１ 主機能層
１２２，２２２，３２２ 熱伝導層
１２３，２２３，３２３ 透光窓
１２４，２２４，３２５ 桟部
２２３，３２３ 反射防止層
３２３ａ 貫通孔
３５３ａ スリット

Claims (18)

1. 各々が有機発光層を有する複数の発光素子が基板上にマトリクス状に配置され、各透光窓を対応する発光素子の直上方に位置させた状態でブラックマトリクスが積層された表示装置であって、
   前記ブラックマトリクスは、前記透光窓以外の光遮蔽領域が、光吸収性を有する主機能層と、当該主機能層より前記基板側に位置し前記主機能層よりも熱伝導率が高い熱伝導層とを有することを特徴とする表示装置。
2. 前記ブラックマトリクスの内、前記発光素子が配された表示領域に対応する領域においては、中央部分よりも周縁部分の方が前記熱伝導層が占有する平均面積が小さいことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記ブラックマトリクスの光遮蔽領域は、長手方向を横方向に向けた状態で前記透過窓の間隔を空けて複数条配された横桟部と、前記透光窓の間隔をあけた状態で、隣り合う横桟の間を連結する縦桟部とからなり、
   前記表示領域に対応する領域における周縁部分において、横桟部、縦桟部の一部に、主機能層形成部分の幅よりも熱伝導層形成部分の幅が小さいものが存在させてあることによって、熱伝導層が占有する平均面積が、中央部分よりも小さくしてあることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 前記ブラックマトリクスの光遮蔽領域は、長手方向を横方向に向けた状態で前記透過窓の間隔を空けて複数条配された横桟部と、前記透光窓の間隔をあけた状態で、隣り合う横桟の間を連結する縦桟部とからなり、
   前記表示領域に対応する領域における周縁部分において、横桟部、縦桟部の一部に、熱伝導層が形成されていないものが存在することによって、熱伝導層が占有する平均面積が、中央部分よりも小さくしてあることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
5. 前記熱伝導層の前記基板側の面は、前記表示領域に対応する領域において中央部分の方が周縁部分よりも粗面であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の表示装置
6. 前記熱伝導層は、前記表示領域の外側に広がる非表示領域に対応する領域にも形成されており、前記表示領域に対応する領域における熱伝導層形成部分と前記非表示領域に対応する領域における熱伝導層形成部分とが連続していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記ブラックマトリクスは、前記熱伝導層よりも光吸収率の高い反射防止層を前記基板側の最外層に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記反射防止層は、複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項７記載の表示装置。
9. 前記複数の貫通孔内にはそれぞれ前記反射防止層を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されていることを特徴とする請求項８記載の表示装置。
10. 前記複数の貫通孔内に充填されている材料は前記熱伝導層を形成する材料と同じ材料であることを特徴とする請求項９記載の表示装置。
11. 前記ブラックマトリクスと前記基板との間における前記貫通孔が形成されていない箇所にフォトスペーサーが配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の表示装置。
12. 前記反射防止層は、前記発光素子が配された表示領域に対応する領域において中央部分よりも周縁部分の方が単位面積あたりの前記貫通孔の孔数が少ないことを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の表示装置。
13. 前記反射防止層は、前記発光素子が配された表示領域に対応する領域において中央部分よりも周縁部分の方が前記貫通孔の孔径が小さいことを特徴とする請求項８から１２のいずれかに記載の表示装置。
14. 前記反射防止層は、複数のスリットを有することを特徴とする請求項７記載の表示装置。
15. 前記複数のスリット内にはそれぞれ前記反射防止層を形成する材料よりも熱伝導率の高い材料が充填されていることを特徴とする請求項１４記載の表示装置。
16. 前記複数のスリット内に充填されている材料は前記熱伝導層を形成する材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
17. 前記反射防止層は、前記発光素子が配された表示領域に対応する領域において中央部分よりも周縁部分の方が前記スリットの幅が狭いことを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の表示装置。
18. 前記反射防止層は、前記発光素子が配された表示領域に対応する領域において中央部分よりも周縁部分の方が前記スリットの間隔が広いことを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載の表示装置。

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