JP2014534618A - 組み込み式の熱拡散 - Google Patents

Abstract

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ（３４）から温度勾配を取り除く技術が提供される。一実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイ装置（３６）は、装置（１８、２４、２６、２８）内に収容された電子コンポーネントとＯＬＥＤディスプレイ（３４）との間に配置された熱伝導層（７６）を有する。電子コンポーネントから放出された熱は、熱伝導層の温かい領域から冷たい領域に伝達されて、ＯＬＥＤディスプレイの背面にわたって周囲温度が更に均一になる。いくつかの実施形態は、ＯＬＥＤディスプレイスタックの層内の熱伝導層の位置（例えば、ガラス基板とポリイミド層との間）を示す。いくつかの実施形態は、熱伝導層に望ましい特定の範囲の熱伝導率及び／又は厚さを有する。

Description

本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる２０１１年９月３０日に出願された米国特許出願第１３／２５１，１０８号の優先権を主張する。

本開示は、一般に、電子ディスプレイ装置に関し、より具体的には電子ディスプレイ装置内の熱拡散の制御に関する。

この節では、後で説明されかつ／又は請求される本開示の様々な態様と関連することがある技術の様々な態様を読者に紹介する。この考察は、本開示の様々な態様を理解し易くするために、背景情報を読者に提供するのに役立つと思われる。したがって、これらの説明は、その観点から読まれるべきであり、先行技術の承認として読まれるべきでないことを理解されたい。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、テレビ、コンピュータ及びハンドヘルド装置（例えば、携帯電話、デジタルカメラ、オーディオ及びビデオプレーヤ、ゲームシステムなど）のような民生用電子機器を含む様々な電子装置の表示用途に使用されることが増えている。そのようなＯＬＥＤ装置は、典型的には、特に発光して画像を形成するＯＬＥＤのアレイを備えた平面ディスプレイパネルを含む。各ＯＬＥＤは、２つの帯電電極（アノードとカソード）間に配置された１つ以上の薄い有機物層を含む。有機物層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を含む。ＯＬＥＤ装置に適正な電圧を印加すると、注入された正電荷と負電荷が発光層内で再結合して光を生成する。

これらの有機物層から得られる輝度は、一般に、ＯＬＥＤの寿命全体を通して低下する。電子装置内で使用されるＯＬＥＤの寿命は、その装置の温度によって影響を受けることがある。例えば、ＯＬＥＤは、低い温度ではあまり効率的に動作しないことがあり、所望の量の光を放射するのにわずかに高い印加電圧を必要とし、またＯＬＥＤ輝度は一般に、ＯＬＥＤがより激しく駆動されるほど速く低下する。更に、ＯＬＥＤ装置内によく使用される電子コンポーネントは、過剰な熱を発生し、ＯＬＥＤディスプレイに隣接する領域が集中的に高温になることがある。例えば、頻繁に通話をする携帯電話ユーザは、ディスプレイの上側領域の近くに位置決めされた送信機を使用することがあり、ビデオゲームをよくするユーザは、ディスプレイの下側領域の近くに位置決めされたプロセッサを使用することがある。ＯＬＥＤは、そのようなより高い温度に晒されるディスプレイの領域ほど速く劣化し、その結果、表示画像に不均一の視覚アーチファクトが生じることがある。特に、ディスプレイ内の温度勾配によって白点（white spot）や画像の焼き付きが生じることがある。

本明細書に開示された特定の実施形態の概要を以下に示す。これらの態様は、単にこれらの特定の実施形態の簡単な概要を読者に提供するために示され、これらの態様が、本開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、後述されない様々な態様を包含してもよい。

一実施形態では、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置が提供される。ディスプレイ装置は、ＯＬＥＤディスプレイパネルと、ディスプレイパネルに隣接して配置された熱伝導層とを有する。熱伝導層は、ＯＬＥＤディスプレイパネルの高温領域から低温領域へ熱伝達を促進する。

本開示の種々の態様は、以下の詳細な説明を読み図面を参照するとよりよく理解されるであろう。

本開示の態様に係る、電子装置のブロック図。 本開示の態様に係る、コンピュータの斜視図。 本開示の態様に係る、ハンドヘルド電子装置の正面図。 本開示の態様に係る、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）スタックの側面断面図。 本開示の態様に係る、ハンドヘルド装置の基板全体の温度勾配の平面図。 本開示の態様に係る、図４のＯＬＥＤスタックを含むディスプレイスタックの側面図。 本開示の態様に係る、図４のＯＬＥＤスタックを含むディスプレイスタックの別の構成の側面図。 本開示の態様に係る、図５のハンドヘルド装置の熱伝導層によるディスプレイ内の熱拡散の平面図。

以下に、１つ以上の特定の実施形態について述べる。これらの実施形態を簡潔に説明するため、本明細書では実装のすべての特長を述べるとは限らない。エンジニアリング又は設計プロジェクトのような実装の開発において、実装によって異なることがあるシステム関連又は事業関連の制約の遵守など、開発者の特定の目標を達成するために、多くの実装に固有の決定を下さなければならないことを理解されたい。更に、そのような開発努力は、複雑で時間がかかることがあるが、この開示から利益を得る当業者にとっては、そのような開発努力が定常的な（routine）の設計、製作及び製造作業になることを理解されたい。

有機材料は、有機電子装置によって提供される低コストと高性能により、表示技術に利用されることが増えてきている。しかしながら、典型的な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置は、装置内の特定の電子コンポーネントの動作によって生じる温度勾配領域により、ディスプレイの特定領域の不均一な劣化を受けることがある。本開示の１つ以上の実施形態は、電子コンポーネントによって放出された熱を、電子コンポーネントとＯＬＥＤディスプレイとの間に配置された熱伝導層を介して拡散させる。

以上の特長を念頭におき、この技術の態様を実施するのに適した電子装置の概要を説明する。図１では、本技術で使用するのに好適な電子装置内に存在する様々なコンポーネントを示すブロック図を示す。図２では、好適な電子装置の一例（ここでは、コンピュータシステムとして提供される）を示す。図３では、好適な電子装置の別の例（ここでは、ハンドヘルド電子装置として提供される）を示す。これらのタイプの電子装置と、ＯＬＥＤディスプレイを特徴とする他の電子装置は、本技術と共に使用してもよい。例えば、これらの及び類似のタイプの電子装置は、本開示の態様に係る、熱伝導材料層を利用して熱拡散を促進してもよい。

電子装置は、装置の機能に寄与する様々な内部コンポーネント及び／又は外部コンポーネントを含んでもよいことを理解されよう。例えば、図１は、１つのそのような電子装置１０内に存在し得るコンポーネントを示すブロック図である。当業者は、図１に示された様々な機能ブロックが、ハードウェア要素（回路を含む）、ソフトウェア要素（ハードディスクドライブやシステムメモリなどのコンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータコードを含む）、又はハードウェア要素とソフトウェア要素の両方の組み合わせを含み得ることを理解するであろう。図１は、特定の実施の一例の過ぎず、電子装置１０内に存在し得るコンポーネントの種類を示すものに過ぎない。例えば、ここに示した実施形態では、これらのコンポーネントとして、ディスプレイ１２、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１４、入力構造１６、１つ以上のプロセッサ１８、１つ以上のメモリ装置２０、不揮発性記憶装置２２、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）２４、セルラー送信機（ＲＦ回路）２６、及び好適な電源（バッテリ）２８が挙げられる。

ディスプレイ１２は、電子装置１０によって生成された様々な画像を表示するために使用してもよい。ディスプレイ１２は、ＯＬＥＤディスプレイなどの任意の好適なディスプレイであってよい。更に、電子装置１０の特定の実施形態では、ディスプレイ１２は、装置１０の制御インタフェースの一部として使用することができるタッチ感応要素（タッチスクリーンなど）と共に提供してもよい。ディスプレイ１２は、基板上に層で堆積された材料と有機化合物のスタックを含んでもよく、熱伝導層は、ディスプレイ１２内の温度勾配を取り除くように構成される。

プロセッサ１８は、オペレーティングシステム、プログラム、ユーザインタフェース及びアプリケーションインタフェース、並びに電子装置１０のいずれか他の機能を実行する処理能力を提供してもよい。プロセッサ１８は、１つ以上の「汎用」マイクロプロセッサ、１つ以上の特定用途向けマイクロプロセッサ（ＡＳＩＣ）、又はそのような処理コンポーネントの何らかの組み合わせなど、１つ以上のマイクロプロセッサを含んでもよい。例えば、プロセッサ１８は、１つ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサ、並びにビデオプロセッサ、オーディオプロセッサなどを含んでもよい。プロセッサ１８は、電子装置１０の様々なコンポーネント間でデータ及び命令を転送するために１つ以上のデータバス又はチップセットに通信可能に結合してもよいことを理解されよう。例えば、１つ以上のディスプレイドライバは、プロセッサ１８からディスプレイ１２への表示データの転送を支援してもよい。

１つ又は複数のプロセッサ１８によって実行されるプログラム又は命令は、実行した命令又はルーチンを少なくとも一括格納する１つ以上の有形コンピュータ可読媒体、例えば、これらに限定されないが、後述するメモリ装置や記憶装置などを含む任意の好適な製造物に格納してもよい。また、そのようなコンピュータプログラム製品上の符号化されたそのようなプログラム（例えば、オペレーティングシステム）は、装置１０が様々な機能を提供できるようにするために、プロセッサ１８によって実行される命令を含んでもよい。

１つ以上のプロセッサ１８によって処理される命令又はデータは、メモリ２０などのコンピュータ可読媒体に格納してもよい。メモリ２０としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、及び／又は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの不揮発性メモリが挙げられる。メモリ２０は、様々な情報を格納することができ、また様々な目的に使用することができる。例えばメモリ２０は、電子装置１０用のファームウェア（基本入出力システム（ＢＩＯＳ）など）、オペレーティングシステム、及び電子装置１０上で実行され得る様々な他のプログラム、アプリケーション、又はルーチンを格納することができる。更に、メモリ２０は、電子装置１０の動作中にバッファ又はキャッシュとして使用してもよい。

装置１０のコンポーネントは、データ及び／又は命令を永続的に格納するための不揮発性記憶装置２２などの他の形態のコンピュータ可読媒体を更に含んでもよい。不揮発性記憶装置２２としては、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、又はいずれかの他の光記憶媒体、磁気記憶媒体及び／又は半導体記憶媒体が挙げられる。不揮発性記憶装置２２は、ファームウェア、データファイル、ソフトウェアプログラム、無線接続情報、及び他の好適なデータを格納するために使用してもよい。

更に、装置１０は、ゲームやビデオ等を再生するときなどに、複雑な画像データをディスプレイ１２に表示されるように構成するＧＰＵ ２４を含んでもよい。データ（例えば、携帯電話のセルラー送信機を介して送られる音声データ）は、ＲＦ回路２６を介して装置から送信されてもよい。再充電可能バッテリ２８は、プロセッサ１８及び装置１０の他のコンポーネントに電力を供給してもよい。ＧＰＵ ２４、ＲＦ回路２６、バッテリ２８などのハードウェアコンポーネントは、激しく又は連続的に動作されたときに熱を発生することがあり、装置１０の形態により、これらのコンポーネントは、ディスプレイ１２の近くに配置されることがある。

電子装置１０は、コンピュータシステムや他の何らかのタイプの電子装置の形態を取ってもよい。そのようなコンピュータとしては、一般に携帯型のコンピュータ（ラップトップコンピュータ、ノートコンピュータ、タブレットコンピュータ及び携帯型コンピュータなど）、並びに一般に一箇所で使用されるコンピュータ（従来のデスクトップコンピュータ、ワークステーション及び／又はサーバなど）が挙げられる。特定の実施形態では、コンピュータの形態の電子装置１０としては、カリフォルニア州クパチーノのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能なＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）Ｐｒｏ、ＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ（登録商標）、ｉＭａｃ（登録商標）、Ｍａｃ（登録商標）ｍｉｎｉ、又はＭａｃ Ｐｒｏ（登録商標）のモデルが挙げられる。例えば、一実施形態に係る、ラップトップコンピュータ３０の形態の電子装置１０を図２に示す。図示されたコンピュータ３０は、筐体３２、ディスプレイ１２（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ３４又は他の何らかの好適なディスプレイの形態）、入出力ポート１４、及び入力構造１６を含む。ディスプレイ１２に隣接して筐体３２内に配置された１つ以上のディスプレイドライバ（図示せず）は、ＯＬＥＤがより過度に駆動されるＯＬＥＤディスプレイ３４の領域の近くで熱を発生することがある。

ディスプレイ１２は、コンピュータ３０（例えば、図示されたラップトップコンピュータのディスプレイなど）に一体化されてもよく、入出力ポート１４のうちの１つを使用して、例えば、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、デジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）、高解像度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）（登録商標）、又はアナログ（Ｄ−ｓｕｂ）インタフェースを介して、コンピュータ３０と接続するスタンドアロン型のディスプレイであってもよい。例えば、特定の実施形態では、そのようなスタンドアロン型のディスプレイ１２は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能なＡｐｐｌｅ Ｃｉｎｅｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ（登録商標）のモデルであってよい。

電子装置１０は、図２のコンピュータとの関連で示されているが、電子装置１０は、他のタイプの電子装置の形態をとってもよい。いくつかの実施形態では、様々な電子装置１０としては、携帯電話、メディアプレーヤ、パーソナルデータオーガナイザ、携帯型ゲームプラットフォーム、カメラ、及びそのような装置の組み合わせが挙げられる。例えば、図３に概略的に示されたように、装置１０は、様々な機能（写真を撮る機能、電話をする機能、インターネットにアクセスする機能、電子メールで通信する機能、音声及びビデオを記録する機能、音楽を聴く機能、ゲームで遊ぶ機能、無線ネットワークに接続する機能など）を有するハンドヘルド電子装置３６の形態で提供されてもよい。更に他の例では、ハンドヘルド装置３６は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能なｉＰｏｄ（登録商標）、ｉＰｏｄ（登録商標）Ｔｏｕｃｈ、又はｉＰｈｏｎｅ（登録商標）のモデルであってもよい。図示された実施形態では、ハンドヘルド装置３６は、ＯＬＥＤディスプレイ３４の形態であってもよいディスプレイ１２を含む。ＯＬＥＤディスプレイ３４は、１つ以上のアイコン４０を含むグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）３８など、ハンドヘルド装置３６によって生成される様々な画像を表示することができる。

別の実施形態では、電子装置１０はまた、携帯型多機能タブレットコンピューティング装置（図示せず）の形態で提供されてもよい。特定の実施形態では、タブレットコンピューティング装置は、メディアプレーヤ、ウェブブラウザ、携帯電話、ゲーミングプラットホーム、パーソナルデータオーガナイザなどの複数の機能を提供することができる。単なる例として、タブレットコンピューティング装置は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能なｉＰａｄ（登録商標）タブレットコンピュータのモデルであってよい。

以上の検討を念頭におき、コンピュータ３０（図２）又はハンドヘルド装置３６（図３）のいずれかの形態の電子装置１０が、ＯＬＥＤディスプレイ３４の形態のディスプレイ１２を備えることができることを理解されよう。前述のように、ＯＬＥＤディスプレイ３４は、電子装置１０上で動作するそれぞれのオペレーティングシステム及び／又はアプリケーショングラフィカルユーザインタフェースを表示し、かつ／又はテキスト、画像、ビデオデータ、又は電子装置１０の動作と関連付けられ得る他の種類の視覚的出力データを含む様々なデータファイルを表示するために利用してもよい。

ＯＬＥＤディスプレイ３４は、フラットパネル又は基板上に並んで配置されたＯＬＥＤ装置のアレイによって画像データを出力する。図４に、電子装置１０内でＯＬＥＤディスプレイ３４と共に使用されるＯＬＥＤ装置の一部分の側面断面図を示す。ＯＬＥＤ装置のこの部分は、ＯＬＥＤスタック４２とも呼ばれ、上部電極（即ち、カソード）４４及び下部電極（即ち、アノード）４６、並びにカソード４４とアノード４６の間に配置される有機物層４８を有してもよい。いくつかの実施形態では、有機物層４８は、アノード４６の上に配置され得る正孔注入層５０を有してもよい。正孔注入層５０の上に正孔輸送層５２が配置されてもよく、正孔輸送層５２の上に発光層５４が配置されてもよい。発光層５４の上に電子輸送層５６が配置されてもよく、電子輸送層５６の上に電子注入層５８が配置されてもよい。

ＯＬＥＤディスプレイ３４を有する電子装置１０の動作中に、ＯＬＥＤスタック４２の両端に電圧を印加してもよい。電圧は、アノード４６を正電荷に帯電させ得、カソード４４を負電荷に帯電させ得、電子は、スタック４２を通って負帯電カソード４４から正帯電アノード４６まで流れ得る。より具体的には、電子は、アノード４６に隣接した有機材料から取り出され、カソード４４に隣接した有機材料に注入されてもよい。アノード側有機材料から電子を取り出すプロセスは、正孔注入及び正孔輸送と呼んでもよく、カソード側有機材料に電子を注入するプロセスは、電子輸送及び電子注入と呼んでもよい。正孔輸送／注入及び電子輸送／注入のプロセスにおいて、電子は、正孔注入層５０から取り出され、正孔輸送層５２及び電子輸送層５６内を輸送され、電子注入層５８に注入される。静電力が、発光層５４内で電子と正孔を結合させ、逆励起時に可視領域の周波数の電磁スペクトルを含む放射光（例えば、可視光）を放出する励起束縛状態を形成してもよい。放出された放射光の周波数並びに可視光の色及び／又は特性は、様々な実施形態において、ＯＬＥＤスタック４２に使用される特定材料の特性により異なることがある。

ＯＬＥＤディスプレイ３４は、一般に、マトリクスとして配列されかつ基板上に堆積された複数のＯＬＥＤスタック４２を有し、並びにＯＬＥＤスタック４２の上及び／又は下に位置決めされた追加層を有してもよい。時間が経ち使用と共に、有機物層４８が破壊され、ＯＬＥＤスタック４２から発光される輝度が劣化することがある。この劣化プロセスは典型的には、高い駆動電圧及び／又は高い周囲温度によってＯＬＥＤが曝される温度が高くなるほど早く起こるようになる。例えば、ＯＬＥＤディスプレイ３４にわたる温度勾配が、長期間にわたって高温領域内でＯＬＥＤディスプレイ３４の劣化を増大させ得る。輝度の劣化が加速すると、それらの領域は、望ましくない輝度の光及び／又は望ましくない色の光を放射することがあり、そのような領域は、ＯＬＥＤディスプレイ３４上の画像に永久的な白点又は黄色点として現れることがある。

また、ＯＬＥＤディスプレイ３４自体の動作によって生じる温度上昇が、ＯＬＥＤディスプレイ３４全わたる温度勾配を引き起こすこともある。一部のＯＬＥＤには、他のＯＬＥＤよりも頻繁に、及び／又はより高い電圧で駆動されるものがある。例えば、ディスプレイ３４は、ディスプレイの領域内に時計の画像を表示することができ、時計の画像は、多数の白色画素を特徴とすることがある。ＯＬＥＤディスプレイ３４上の白色画素は、他の有色画素を作成するのに必要な電圧よりも高い電圧を、多数のＯＬＥＤにわたって必要とすることがある。したがって、長期間にわたってＯＬＥＤディスプレイ３４の領域に表示される画像及びアイコン（特に、白色アイコン）は、それらの領域内のＯＬＥＤ画素を加熱させることがある。この熱によって、ＯＬＥＤディスプレイ３４全体にわたる温度勾配が生じることがあり、その結果、ＯＬＥＤディスプレイ３４の劣化が加速することがある。

更に、装置１０内の電子コンポーネント、特にプロセッサ１８とＲＦ回路２６から放出された熱は、ディスプレイ３４の局所領域に伝わり、ディスプレイ３４上に温度勾配領域を形成することがある。図５は、ハンドヘルド装置３６内のＯＬＥＤディスプレイ３４上に存在し得る温度勾配領域６４の分布を示す。図５は、ハンドヘルド装置３６のＯＬＥＤディスプレイ３４の下の電子コンポーネントの１つの可能なレイアウトを示すものであり、他の多くのレイアウトが可能であることに注意されたい。

図５に示されたように、ディスプレイ３４上には４つの温度勾配領域６４ａ、６４ｂ、６４ｃ及び６４ｄが示されており、それぞれ、ハンドヘルド装置３６内に収容され得る様々な電子コンポーネントに対応する。そのような電子コンポーネントとしては、ＧＰＵ ２４、ＲＦ回路２６、マイクロプロセッサ１８、及びバッテリ２８が挙げられる。これらは特に、長期間動作されたとき熱を発生し得るハンドヘルド装置３６内の比較的大型の電子コンポーネントである。例えば、バッテリ２８は、電子装置１０が充電されているときに加熱することがあり、携帯電話のＲＦ回路２６は、長い通話中に加熱することがあり、ＧＰＵ ２４は、電子装置１０に複雑なグラフィックのゲーム又はビデオが表示されたときに加熱することがあり、マイクロプロセッサ１８は、情報を処理するために装置が過度に使用されているときに加熱することがある。

様々な電子コンポーネントが、異なる温度で熱を発生することがあり、その結果、ディスプレイ３４にわたって、温度勾配領域６４それぞれにおける温度に異なる影響を及ぼすことがある。また、これらの温度勾配領域６４に影響を及ぼす、異なる温度は、特定の電子コンポーネントが使用される頻度により、時間と共に変化することがある。更に、ハンドヘルド装置３６内に収容されたすべての主要な電子コンポーネントが、同時に動作したり、安定な温度勾配プロファイルを生成するように動作したりするわけではない可能性がある。例えば、ユーザは、ハンドヘルド装置で、装置からデータを送信することなく、複雑なグラフィックを含むゲームをすることがあり、その場合、温度勾配領域６４ａ及び６４ｃは、ディスプレイ３４上に、ＲＦ回路２６に隣接したディスプレイ３４の領域の上ではなく、ＧＰＵ ２４及びマイクロプロセッサ１８に隣接したディスプレイ３４の領域の上に形成することがある。また、ディスプレイ３４にわたる温度勾配領域６４は、特定のコンポーネントがディスプレイ３４の平面の近く又は遠くに配置されるとき、ハンドヘルド装置３６内の電子コンポーネントの配置により影響を受けることがある。

ディスプレイ３４内の温度勾配領域６４によって、ＯＬＥＤディスプレイ３４に不均一な画像劣化（例えば、白点）が生じるのを防ぐため、高温発生コンポーネントとＯＬＥＤスタック４２との間に、高い熱伝導率を有する材料層が堆積されてもよい。図６に示されたように、熱伝導層７６は、ＯＬＥＤディスプレイスタック７８の１つの層を形成してもよい。電子装置１０のＯＬＥＤディスプレイ３４は、ディスプレイスタック７８に示された全ての層を特徴としてもよく、これらの層は、表示領域全体の上に延在し、かつＯＬＥＤスタック４２のアレイの上又はアレイの下に配置された連続層であり得る。ディスプレイスタック７８は例えば、基板６２、伝導層７６、ポリイミド層８０、ＯＬＥＤスタック４２、及び薄膜封止層８２などのいずれか追加の保護層を含み得る。

ディスプレイスタック７８の構造的支持は、基板６２によって提供され、基板６２上には更に他の層が配置され得る。基板６２は、ガラスであってもよく、ディスプレイスタック７８の他の層を電子装置１０の内部コンポーネントから分離する。ポリイミド層８０は、ＯＬＥＤスタック４２と熱伝導層７６との間の電気絶縁体として機能してもよく、それにより、ＯＬＥＤスタック４２に流れる電流が、熱伝導層７６を通ってディスプレイスタック７８の他のコンポーネントに流れるのを防止することができる。薄膜封止層８２は、ＯＬＥＤスタック４２の上に配置されてＯＬＥＤスタック４２の上に半透明境界を形成してもよく、それにより、ＯＬＥＤスタック４２から放射された光が通過して、ＯＬＥＤディスプレイ３４上に画像を形成することを可能にする。

熱伝導層７６には、約２００ワット／メートル・ケルビン（Ｗ／ｍＫ）〜８０００Ｗ／ｍＫの範囲内の熱伝導率を有する材料が好適であり得る。熱伝導層７６に好適ないくつかの材料としては、銅（４００Ｗ／ｍＫ）、グラファイト（２４０Ｗ／ｍＫ）、グラフェン（４８００〜５３００Ｗ／ｍＫ）、カーボンナノチューブ（３５００Ｗ／ｍＫ）、アルミニウム（２３７Ｗ／ｍＫ）、金（３１８Ｗ／ｍＫ）、及び銀（４２９Ｗ／ｍＫ）が挙げられる。いくつかの実施形態では、熱伝導層７６は、約２０マイクロメートル〜５００マイクロメートルの範囲の厚さを有してもよい。

いくつかのＯＬＥＤディスプレイ３４は、背面に光学的不透明層を有する。この層は、塗料、ＰＶＤ、又は黒色ポリイミド若しくはＰＥＴであってよい。これは、ディスプレイを通過する周囲光を吸収してコントラストを改善する機能層である。しかしながら、ＰＥＴの熱伝導率は、約０．２Ｗ／ｍＫであり、この値は、層にわたって熱を分散させて温度勾配領域６４をなくすほどには高くない。したがって、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤスタック４２のアレイの下の領域にわたる熱拡散を改善するために、伝導層７６が、ディスプレイスタック７８内のＰＥＴ層と置き換えられるか、又はＰＥＴ層に追加されてもよい。

前述のとおり、熱伝導層７６は、図示された実施形態に示されたように基板６２とポリイミド層８０との間に配置されてもよく、又は基板６２の下で、装置内に収容された電子コンポーネントと基板６２との間に配置されてもよい。ディスプレイスタック７８内の層の他の配置又は追加も可能であることは、当業者によって理解されよう。例えば、いくつかの実施形態では、図７に示されたように、熱伝導層７６が、基板６２の下に配置されてもよい。更に、様々な電子装置１０の用途で、ＯＬＥＤディスプレイ３４内の熱伝導層７６に様々な熱伝導性材料が好適であり得る。即ち、ＯＬＥＤディスプレイ３４の下に配置されたシステムの電子コンポーネントの場所及び予想される発熱量によっては、特定のＯＬＥＤディスプレイ３４に特定の導電材料がより好適であり得る。

ディスプレイ３４にわたる温度勾配領域６４からの熱は、熱伝導層７６全体にわたって拡散して、装置ディスプレイ１２内のＯＬＥＤ全体の温度配布をより均一にすることができる。図８は、図５で紹介したハンドヘルド装置３６の伝導層７６内で生じ得る組み込み式の熱拡散の結果を示す。点線で示した長方形は、ＯＬＥＤディスプレイ３４の下に配置された電子コンポーネントのレイアウトを示す。ディスプレイ領域にわたって斜線で表されるように、熱伝導層７６は、ＯＬＥＤディスプレイ３４の面にわたる温度の分散を促進し得る。図５の基板６２内の温度勾配領域６４によって示されたように、熱は、集中領域で熱伝導層７６の底部に入ることがある。熱伝導層７６の高い熱伝導率は、相対的高温領域から低温領域に熱が伝わるのを促進し、熱伝導層７６全体に熱を拡散する。熱伝導層７６の上部では、電子コンポーネントからの熱が、ディスプレイ領域にわたって比較的均一にＯＬＥＤディスプレイ３４の残りの層に入ることできる。したがって、本技術により、ＯＬＥＤは、時間が経ち使用するうちに、より均一に劣化し、過度に使用された電子コンポーネントに隣接する位置に白点と画像の焼き付きが生じるのを防止することができる。

前述した特定の実施形態は、例として示されており、これらの実施形態に様々な修正及び代替が可能であることを理解されたい。更に、特許請求の範囲が、開示された特定の形態に限定されるものではなく、むしろ本開示の趣旨と範囲内にある全ての改良物、等価物、及び代替物を対象として含むことを理解されたい。

一実施形態によれば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置は、ＯＬＥＤディスプレイパネル及びＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された熱伝導層とを含み、熱伝導層は、ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域からＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている。

別の実施形態によれば、ディスプレイ装置は、異なる量の熱を発生する様々なコンポーネントを含む。

別の実施形態によれば、様々なコンポーネントとしては、ＯＬＥＤディスプレイパネルの反対側の熱伝導層に隣接してディスプレイ装置内に配置された電子コンポーネントが挙げられる。

別の実施形態によれば、様々なコンポーネントとしては、プロセッサ、ＧＰＵ、送信機、バッテリ、ディスプレイドライバ、又はこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。

別の実施形態によれば、様々なコンポーネントによって発生する異なる量の熱は、時間に対して変化する。

別の実施形態によれば、ディスプレイは基板を含み、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、基板の上に配置され、基板は、熱伝導層の上に配置される。

別の実施形態によれば、ディスプレイ装置は基板を有し、熱伝導層は、基板の上に配置され、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、熱伝導層の上に配置される。

別の実施形態によれば、熱伝導層は、約２００Ｗ／ｍＫ〜８０００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。

別の実施形態によれば、熱伝導層は、約２０マイクロメートル〜５００マイクロメートルの厚さを有する。

別の実施形態によれば、ディスプレイは、熱伝導層に加えて、ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された複数の層を有する。

一実施形態によれば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置を製造する方法は、ＯＬＥＤディスプレイパネルを準備する工程と、ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して熱伝導層を配置する工程とを含み、熱伝導層は、ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域からＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている。

別の実施形態によれば、この方法は、ＯＬＥＤディスプレイパネル及び熱伝導層を筐体内に配置する工程を含む。

別の実施形態によれば、この方法は、筐体内の様々な電子コンポーネントを、ＯＬＥＤディスプレイの反対側の熱伝導層に隣接して配置する工程を含む。

一実施形態によれば、ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接するディスプレイ装置内で熱を発生する工程と、ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された熱伝導層を用いて、ＯＬＥＤディスプレイパネルにわたって比較的均一に熱を拡散させる工程とを含む、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置を動作させる方法が提供される。

別の実施形態によれば、熱を発生する工程が、プロセッサ、ＧＰＵ、送信機、バッテリ、ディスプレイドライバ、又はこれらのいずれかの組み合わせから熱を発生する工程を含む。

別の実施形態によれば、ＯＬＥＤディスプレイパネルにわたって熱を比較的均一に拡散させる工程が、ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域からＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達する工程を含む。

一実施形態によれば、筐体と、筐体内に配置された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルと、筐体とＯＬＥＤディスプレイパネルとの間で筐体内に配置された熱伝導層であって、ＯＬＥＤディスプレイの相対的高温領域からＯＬＥＤディスプレイの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている熱伝達層とを有する、電子装置が提供される。

別の実施形態によれば、電子装置は、筐体と熱伝導層との間で筐体内に配置された複数の様々な電子コンポーネントを含み、様々な電子コンポーネントは異なる量の熱を発生する。

別の実施形態によれば、熱伝導層としては、銅、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、アルミニウム、金、銀、又はこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。

別の実施形態によれば、電子装置としては、携帯電話、メディアプレーヤ、パーソナルデータオーガナイザ、携帯型ゲームプラットフォーム、タブレットコンピューティング装置、コンピュータ、又はこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。

以上のものは、本発明の原理の単なる例示であり、当業者は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々な修正を行うことができる。

Claims (20)

1. 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置であって、
   ＯＬＥＤディスプレイパネルと、
   前記ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された熱伝導層と、を備え、前記熱伝導層が、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域から前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている、ディスプレイ装置。
2. 前記ディスプレイ装置が、異なる量の熱を発生する様々なコンポーネントを備える、請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記様々なコンポーネントが、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの反対側の前記熱伝導層に隣接して、前記ディスプレイ装置内に配置された電子コンポーネントを含む、請求項２に記載のディスプレイ装置。
4. 前記様々なコンポーネントが、プロセッサ、ＧＰＵ、送信機、バッテリ、ディスプレイドライバ、又はこれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２に記載のディスプレイ装置。
5. 前記様々なコンポーネントによって発生する前記異なる量の熱が、時間に対して変化する、請求項２に記載のディスプレイ装置。
6. 前記ディスプレイ装置が基板を備え、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルが前記基板の上に配置され、前記基板が前記熱伝導層の上に配置される、請求項１に記載のディスプレイ装置。
7. 前記ディスプレイ装置が基板を備え、前記熱伝導層が前記基板の上に配置され、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルが前記熱伝導層の上に配置される、請求項１に記載のディスプレイ装置。
8. 前記熱伝導層が約２００Ｗ／ｍＫ〜８０００Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
9. 前記熱伝導層が約２０マイクロメートル〜５００マイクロメートルの厚さを有する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
10. 前記熱伝導層に加えて、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された複数の層を有する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
11. 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置を製造する方法であって、
    ＯＬＥＤディスプレイパネルを準備する工程と、
    前記ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して熱伝導層を配置する工程であって、前記熱伝導層が前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域から前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている、工程と、を含む、方法。
12. 前記ＯＬＥＤディスプレイパネル及び前記熱伝導層を筐体内に配置する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記筐体内の様々な電子コンポーネントを、前記ＯＬＥＤディスプレイの反対側の前記熱伝導層に隣接して配置する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを動作させる方法であって、
    ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接する前記ディスプレイ装置内で熱を発生する工程と、
    前記ＯＬＥＤディスプレイパネルに隣接して配置された熱伝導層を用いて、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルにわたって比較的均一に熱を拡散させる工程と、を含む、方法。
15. 前記熱を発生する工程が、プロセッサ、ＧＰＵ、送信機、バッテリ、ディスプレイドライバ、又はこれらのいずれかの組み合わせから熱を発生する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ＯＬＥＤディスプレイパネルにわたって比較的均一に熱を拡散させる工程が、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的高温領域から前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの相対的低温領域に熱を伝達する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
17. 電子装置であって、
    筐体と、
    前記筐体内に配置された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルと、
    前記筐体と前記ＯＬＥＤディスプレイパネルとの間で前記筐体内に配置された熱伝導層であって、前記ＯＬＥＤディスプレイの相対的高温領域から前記ＯＬＥＤディスプレイの相対的低温領域に熱を伝達するように構成されている熱伝導層と、を備える、電子装置。
18. 前記電子装置が前記筐体と前記熱伝導層との間で前記筐体内に配置された複数の様々な電子コンポーネントを備え、前記様々な電子コンポーネントが異なる量の熱を発生する、請求項１７に記載の電子装置。
19. 前記熱伝導層が銅、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、アルミニウム、金、銀、又はこれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１７に記載の電子装置。
20. 携帯電話、メディアプレーヤ、パーソナルデータオーガナイザ、携帯型ゲームプラットフォーム、タブレットコンピューティング装置、コンピュータ、又はこれらのいずれかの組み合わせを備える、請求項１７に記載の電子装置。

Images