JP2015114575A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】パネルで発した熱を迅速及び効率的に放熱し、さらに当該パネルを有する電気光学装置の軽量化や薄型化を図ること。【解決手段】画素と、画素を駆動する駆動回路と、を有する有機EL表示装置30と、有機EL表示装置30に接着剤66で固定されたプリント基板50と、を含み、プリント基板50には、有機EL表示装置30を固定する部位に重なる熱伝導パターン52bが設けられていることを特徴とする。【選択図】図3
Description
本発明は、電気光学装置、及び当該電気光学装置を搭載した電子機器に関する。
1インチ未満の表示領域を有するマイクロディスプレイは、ヘッドマントディスプレイや電子ビューファインダーの表示部に使用されている。有機エレクトロルミネッセンス(以降、有機ELと称す)表示装置は、自発光型表示装置であり、液晶表示装置などの非発光型表示装置と比べて、光源としてのバックライトを必要としないため、薄型化や軽量化に優れ、ヘッドマントディスプレイや電子ビューファインダーの表示部に好適である。
有機EL表示装置は、発光素子としての有機EL素子や、有機EL素子を駆動する駆動回路などを備えている。当該有機EL素子は、陽極と、陰極と、これらの電極で挟まれた発光機能層などで構成されている。陽極と陰極との間に電流を流すと、発光機能層が発光する。
有機EL素子は、陽極と陰極との間に流れる電流によって発熱する。駆動回路は、複数の有機EL素子に流れる電流の全体を制御するため、単体の有機EL素子と比べて大きな電流が流れ、単体の有機EL素子よりも大きく発熱する。例えば、有機EL素子や駆動回路の発熱によって、発光機能層の温度が上昇すると、発光機能層の劣化が加速するので、有機EL表示装置では、当該発熱の影響(発光機能層の温度上昇)を抑制する放熱が重要である。
有機EL素子は、陽極と陰極との間に流れる電流によって発熱する。駆動回路は、複数の有機EL素子に流れる電流の全体を制御するため、単体の有機EL素子と比べて大きな電流が流れ、単体の有機EL素子よりも大きく発熱する。例えば、有機EL素子や駆動回路の発熱によって、発光機能層の温度が上昇すると、発光機能層の劣化が加速するので、有機EL表示装置では、当該発熱の影響(発光機能層の温度上昇)を抑制する放熱が重要である。
例えば、特許文献1に、電気光学パネルで発生した熱を外部に放熱する放熱部(ヒートシンク)を有する電気光学パネル(電気光学装置)が提案されている。当該ヒートシンクは、熱伝導性の高い材料によって大きな表面積を有するように形成された放熱フィンであり、電気光学装置で発生した熱を、効率的に外部に放熱することができる。
しかしながら、特許文献1のヒートシンクでは、電気光学装置で発生した熱を効率的に放熱するために、ヒートシンクの体積や表面積を大きくする必要がある。従って、特許文献1のヒートシンクは、薄型化や軽量化が要求されるマイクロディスプレイの放熱に適さないという課題があった。また、小型、中型、大型表示装置であっても薄型化や軽量化が困難であった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、画素と、前記画素を駆動する駆動回路と、を有するパネルと、前記パネルに接着剤で固定されたプリント基板と、を含み、前記プリント基板には、前記パネルを固定する部位に重なる熱伝導パターンが設けられていることを特徴とする。
電気光学装置は、接着剤によってプリント基板にパネルが接着(固定)された構成を有している。プリント基板には、パネルを固定する部位に熱伝導パターンが設けられているので、パネルで発生した熱を、熱伝導パターンによって迅速及び効率的にプリント基板の側に伝搬させることができる。
[適用例2]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有し、前記熱伝導パターンは、前記絶縁層で挟まれた前記導電層に形成され、前記プリント基板には、前記パネルを固定する部位に、前記熱伝導パターンの一部を露出させる第1の露出部が形成されていることが好ましい。
プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有している。熱伝導パターンは、絶縁層で挟まれた導電層で形成されている。パネルを固定する部位(パネルを配置する部位)では、熱伝導パターンが露出しているので、パネルと熱伝導パターンとが対向することができる。従って、パネルで発生した熱を、熱伝導パターンによって迅速及び効率的にプリント基板の側に伝搬させることができる。
[適用例3]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有し、前記熱伝導パターンは、前記プリント基板の前記パネルの側の表面に配置された前記導電層に形成されていることが好ましい。
プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有し、熱伝導パターンは、プリント基板のパネルの側の表面の導電層で形成されているので、パネルと熱伝導パターンとが対向することができる。従って、パネルで発生した熱を、熱伝導パターンによって迅速及び効率的にプリント基板の側に伝搬させることができる。尚、パネルと熱伝導パターンとが接するように構成してもよいし、パネルと熱伝導パターンとが接着剤により接着されてもよい。
[適用例4]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板の前記パネルの側と筐体との間に熱伝導シートが配置されている、または、前記プリント基板の前記パネルの側と反対側と筐体との間に熱伝導シートが配置されていることが好ましい。
プリント基板のパネルの側と筐体との間には熱伝導シートが配置されている、またはプリント基板のパネルの側と反対側と筐体との間には熱伝導シートが配置されている。従って、プリント基板の熱を、熱伝導シートによって迅速及び効率的に筐体の側に伝搬させることができる。つまり、パネルで発生した熱を、熱伝導パターン、プリント基板、及び熱伝導シートを経由して、迅速及び効率的に筐体の側に伝搬させることができる。
さらに、筐体の全体が放熱部となるので、パネルで発生した熱を、筐体によって迅速及び効率的に放熱することができる。また、筐体を放熱部として電気光学装置から切り離すことで、公知技術(特開2010−256654号公報)の放熱部を有する電気光学装置と比べて、電気光学装置を薄型化及び軽量化することができる。
[適用例5]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板の前記パネルの側と筐体との間に熱伝導シートが配置されている、または、前記プリント基板の前記パネルの側と反対側と筐体との間に熱伝導シートが配置されており、前記プリント基板には、前記熱伝導シートと重なる部位に、前記熱伝導パターンの一部を露出させる第2の露出部が形成され、前記第2の露出部で露出された前記熱伝導パターンの一部は、前記熱伝導シートを介して前記筐体と対向することが好ましい。
プリント基板の熱伝導シートと重なる部位では、熱伝導パターンが露出しているので、熱伝導パターンと熱伝導シートとが接することができる。従って、パネルで発生した熱を、熱伝導パターンによって迅速及び効率的に熱伝導シートの側に伝搬させることができる。
[適用例6]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板の表面は、ソルダーレジストで覆われ、前記ソルダーレジストには、前記熱伝導シートと前記プリント基板とが重なる部位に、第3の露出部が形成されていることが好ましい。
プリント基板の表面に設けられた導電層は、ソルダーレジストによって保護される。さらに、ソルダーレジストには、熱伝導シートとプリント基板とが重なる部位に露出部が形成されているので、熱伝導シートとプリント基板とが接することができる。従って、プリント基板の熱を、迅速及び効率的に熱伝導シートの側に伝搬させることができる。
[適用例7]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記ソルダーレジストには、前記パネルを固定する部位に、前記第1の露出部が形成された部分に前記熱伝導パターンの一部を露出させる第4の露出部が形成されていることが好ましい。
プリント基板の表面に設けられた導電層は、ソルダーレジストによって保護される。さらに、ソルダーレジストには、パネルを固定する部位(パネルを配置する部位)に熱伝導パターンを露出させる露出部が形成されているので、パネルと熱伝導パターンとが対向することができる。従って、パネルで発した熱を、迅速及び効率的に熱伝導パターン(プリント基板)の側に伝搬させることができる。尚、パネルと熱伝導パターンとが接するように構成してもよいし、パネルと熱伝導パターンとが接着剤により接着されてもよい。
[適用例8]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記熱伝導シートの熱伝導率は、1W/m・K、または1W/m・Kよりも大きいことが好ましい。
熱伝導シートの熱伝導率は、1W/m・K、または1W/m・Kよりも大きいので、熱伝導シートは熱伝導性に優れている。従って、熱伝導シートによって、プリント基板の熱を迅速及び効率的に筐体の側に伝搬させることができる。
[適用例9]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記接着剤の熱伝導率は、0.5W/m・K、または0.5W/m・Kよりも大きいことが好ましい。
接着剤の熱伝導率は、0.5W/m・K、または0.5W/m・Kよりも大きいので、熱伝導シートは熱伝導性に優れている。熱伝導性に優れた接着剤を使用して、パネルをプリント基板に接着(固定)することによって、パネルで発生した熱を迅速及び効率的にプリント基板の側に伝搬させることができる。
[適用例10]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記熱伝導パターンの電位は、グランド電位、またはフローティング状態にあることが好ましい。
熱伝導パターンの電位は、グランド電位、またはフローティング状態にあるので、熱伝導パターンとパネルとが接しても、パネルへの電気的ダメージが抑制される。
[適用例11]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記プリント基板は、前記パネルの側と反対側に、回路部品が実装されていることが好ましい。
プリント基板のパネルが実装された側と反対側に回路部品が実装されているので、電気光学装置のコンパクト化を図ることができる。
[適用例12]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記パネルは、ワイヤーボンディングによって、前記プリント基板に実装されていることが好ましい。
パネルは、ワイヤーボンディングによってプリント基板に実装されている。例えば、コネクターやフレキシブルプリント基板によってパネルを実装する方法と比べて、実装部の抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。従って、パネルに供給される信号のなまりや信号の遅延を抑制し、パネルの表示品位を高めることができる。
[適用例13]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記パネルは、半導体基板を有し、前記半導体基板が、前記接着剤で前記プリント基板に固定されていることが好ましい。
例えば、シリコンなどの半導体基板は熱伝導性に優れている。パネルを熱伝導性に優れた半導体基板で構成し、熱伝導性に優れた接着剤によってパネルの半導体基板をプリント基板に固定することによって、パネルで発生した熱を迅速及び効率的にプリント基板の側に伝搬させることができる。
[適用例14]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記画素には、有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されていることが好ましい。
有機エレクトロルミネッセンス素子を有する電気光学装置は、自発光型表示装置であるので、光源としてのバックライトを必要としないため、非発光型表示装置と比べて薄型化や軽量化に優れる。有機エレクトロルミネッセンス素子や画素を駆動する駆動回路で発した熱は、熱伝導パターン、プリント基板、熱伝導シートを経由して筐体の側に伝搬され、筐体によって迅速及び効率的に放熱される。よって、有機エレクトロルミネッセンス素子や駆動回路で発した熱の影響が抑制され、有機エレクトロルミネッセンス素子の温度上昇が小さくなる。従って、当該温度上昇によって有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が加速するという不具合を抑制することができる。
[適用例15]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記パネルは、電子ビューファインダー用のマイクロディスプレイ、またはヘッドマウントディスプレイ用のマイクロディスプレイであることが好ましい。
当該電気光学装置は、筐体を熱の放熱部とし、放熱部を電気光学装置から切り離しているので、公知技術(特開2010−256654号公報)の電気光学装置と比べて、電気光学装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。従って、当該電気光学装置は、薄型化及び軽量化が要求される電子ビューファインダー用のマイクロディスプレイ、またはヘッドマウントディスプレイ用のマイクロディスプレイに好適である。
[適用例16]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
上記適用例に記載の電気光学装置では、パネルで発した熱が迅速及び効率的に放熱され、熱の悪影響が抑制されると共に、薄型化及び軽量化が図られている。従って、本適用例に係る電子機器に、当該電気光学装置を適用することで、電子機器のコンパクト化や軽量化を図ることができる。例えば、ヘッドマウントディスプレイ、デジタルカメラ、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワー、ヘッドアップディスプレイなどの電子機器の表示部に当該電気光学装置を適用することで、コンパクト化や軽量化に優れた電子機器を実現することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。
(実施形態1)
「虚像表示装置の概要」
実施形態1に係る虚像表示装置100は、本発明における「電子機器」の一例であり、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイである。虚像表示装置100を装着した装着者は、虚像表示装置100によって虚像による画像光を認識することができる。さらに、虚像表示装置100は、シースルー機能を有している。よって、虚像表示装置100を装着した装着者は、虚像表示装置100による虚像と、外界像とを同時に観察することができる。
また、装着者の負担を軽減するために、虚像表示装置100には、薄型化(コンパクト化)や軽量化が要求される。
「虚像表示装置の概要」
実施形態1に係る虚像表示装置100は、本発明における「電子機器」の一例であり、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイである。虚像表示装置100を装着した装着者は、虚像表示装置100によって虚像による画像光を認識することができる。さらに、虚像表示装置100は、シースルー機能を有している。よって、虚像表示装置100を装着した装着者は、虚像表示装置100による虚像と、外界像とを同時に観察することができる。
また、装着者の負担を軽減するために、虚像表示装置100には、薄型化(コンパクト化)や軽量化が要求される。
図1は、本実施形態に係る虚像表示装置の構成を示す概略図である。まず、虚像表示装置100の概要について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、虚像表示装置100は、装着者の眼前を覆う光学パネル110と、光学パネル110等を支持するフレーム121と、フレーム121の前方のカバー部分から側面のテンプルの部分に付加された第1駆動部131及び第2駆動部132と、を備える。光学パネル110は、第1パネル部分111と第2パネル部分112とを有し、両パネル部分111,112は、中央で一体的に連結された板状の部品となっている。図面上で左側の第1パネル部分111と第1駆動部131とを組み合わせた第1表示装置100Aは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第2パネル部分112と第2駆動部132とを組み合わせた第2表示装置100Bは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。
図1に示すように、虚像表示装置100は、装着者の眼前を覆う光学パネル110と、光学パネル110等を支持するフレーム121と、フレーム121の前方のカバー部分から側面のテンプルの部分に付加された第1駆動部131及び第2駆動部132と、を備える。光学パネル110は、第1パネル部分111と第2パネル部分112とを有し、両パネル部分111,112は、中央で一体的に連結された板状の部品となっている。図面上で左側の第1パネル部分111と第1駆動部131とを組み合わせた第1表示装置100Aは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第2パネル部分112と第2駆動部132とを組み合わせた第2表示装置100Bは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。
「表示装置の概要」
図2は、第1表示装置の構成を示す概略図である。次に、図2を参照して、第1表示装置100Aの概要について説明する。図中で、画像表示装置11で発せられた画像光GLや、外界光OLは一点鎖線の矢印で示されている。
なお、第2表示装置100B(図1)は、第1表示装置100Aと同様の構造を有し左右を反転させただけであるので、第2表示装置100Bの説明は省略する。
図2は、第1表示装置の構成を示す概略図である。次に、図2を参照して、第1表示装置100Aの概要について説明する。図中で、画像表示装置11で発せられた画像光GLや、外界光OLは一点鎖線の矢印で示されている。
なお、第2表示装置100B(図1)は、第1表示装置100Aと同様の構造を有し左右を反転させただけであるので、第2表示装置100Bの説明は省略する。
図2に示すように、第1表示装置100Aは、画像形成装置10と、導光装置20とを備える。画像形成装置10は、図1における第1駆動部131に相当し、導光装置20は、図1における第1パネル部分111に相当する。
第1表示装置100Aの光学系は、第1光軸AX1と、第2光軸AX2と、第3光軸AX3とを有している。図2では、第1光軸AX1と第3光軸AX3とは平行であり、第2光軸AX2は、第1光軸AX1及び第3光軸AX3に直交する。
なお、第1光軸AX1と第3光軸AX3とは平行でなくてもよく、第2光軸AX2は、第1光軸AX1及び第3光軸AX3に直交しなくてもよい。装着者が虚像表示装置100を装着したときに、画像表示装置11からの光が装着者の眼EYに至るように配置されていればよい。
なお、第1光軸AX1と第3光軸AX3とは平行でなくてもよく、第2光軸AX2は、第1光軸AX1及び第3光軸AX3に直交しなくてもよい。装着者が虚像表示装置100を装着したときに、画像表示装置11からの光が装着者の眼EYに至るように配置されていればよい。
画像形成装置10は、第1光軸AX1に沿って長くなっている。つまり、第1光軸AX1は、画像形成装置10を通るように配置される。図2のように、第1光軸AX1は画像形成装置10の中心を通るように配置されてもよい。導光装置20は、第2光軸AX2に沿って長くなっている。つまり、第2光軸AX2は、導光装置20を通るように配置される。図2のように、第2光軸AX2は導光装置20を通るように配置されてもよい。装着者が虚像表示装置100を装着したときに、第3光軸AX3は、装着者の眼EYを通るように配置される。
画像形成装置10は、画像表示装置11と、投射光学系12とを有する。画像表示装置11は、第1駆動部131(図1)の筐体131aに実装され、画像信号に基づき画像光GLを射出する。投射光学系12は、画像表示装置11で発せられた画像光GLを平行状態の光束にするコリメートレンズである。
なお、画像表示装置11は、本発明における「電気光学装置」の一例である。
なお、画像表示装置11は、本発明における「電気光学装置」の一例である。
導光装置20は、導光部材21と光透過部材23とを接合したものであり、全体として平行に延びる平板状の光学部材である。導光部材21及び光透過部材23は、可視域で高い光透過性を示す樹脂材料で形成されている。
導光部材21は、平面視において台形のプリズムであり、側面として、第1反射面21aと、第2反射面21bと、第3反射面21cと、第4反射面21dとを有する。第1反射面21aと、第2反射面21bと、第3反射面21cとは、屈折率差を利用した全反射面である。第4反射面21dは、光透過性と光反射性とを有するハーフミラー層28を備えている。ハーフミラー層28は、例えば銀等による金属反射膜や誘電体多層膜を成膜することにより形成される。
第1反射面21a及び第2反射面21bは、互いに対向し、台形のプリズムの長辺部に相当し、第2光軸AX2の方向に長くなっている。第3反射面21c及び第4反射面21dは、台形のプリズムの斜面(短辺部)に相当し、共に第2光軸AX2に対して45°以下の鋭角で傾斜している。
画像表示装置11で発せられた画像光GLの一部は、導光装置20を通過し、第3反射面21cで第2光軸AX2の方向に反射され、第4反射面21dに向かう。画像表示装置11で発せられた画像光GLの一部は、導光装置20を通過し、第1反射面21a及び第2反射面21bで反射され、第4反射面21dに向かう。
つまり、画像表示装置11で発せられた画像光GLは、導光装置20と導光部材21とを通過し、第4反射面21dで反射され、装着者の眼EYに入射する。さらに、外界光OLは、光透過部材23、第4反射面21d、及び導光部材21を通過し、装着者の眼EYに入射する。その結果、装着者は、外界像と虚像とを重畳させて認識することができる。
つまり、画像表示装置11で発せられた画像光GLは、導光装置20と導光部材21とを通過し、第4反射面21dで反射され、装着者の眼EYに入射する。さらに、外界光OLは、光透過部材23、第4反射面21d、及び導光部材21を通過し、装着者の眼EYに入射する。その結果、装着者は、外界像と虚像とを重畳させて認識することができる。
以降の説明では、第2光軸AX2に平行であって、第4反射面21dから第3反射面21cに向かう方向をX方向とする。第1光軸AX1及び第3光軸AX3に平行であって、第3反射面21cから画像表示装置11に向かう方向をZ方向とする。さらに、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向とする。
「画像表示装置の概要」
図3は、図2の破線で囲まれた領域Bの概略断面図である。図4は、画像表示装置の半導体素子が実装された側の面の概略平面図である。図5は、画像表示装置の有機EL表示装置が実装された側の面の概略平面図である。図6は、図5のC−C’線に沿った概略断面図である。
図3では、画像表示装置11が第1駆動部131の筐体131aに実装された状態が図示されている。図4乃至図6では、画像表示装置11の状態が図示されている。また、図3乃至図6では、説明に必要な構成要素が図示され、説明に不必要な構成要素の図示が省略されている。
図3は、図2の破線で囲まれた領域Bの概略断面図である。図4は、画像表示装置の半導体素子が実装された側の面の概略平面図である。図5は、画像表示装置の有機EL表示装置が実装された側の面の概略平面図である。図6は、図5のC−C’線に沿った概略断面図である。
図3では、画像表示装置11が第1駆動部131の筐体131aに実装された状態が図示されている。図4乃至図6では、画像表示装置11の状態が図示されている。また、図3乃至図6では、説明に必要な構成要素が図示され、説明に不必要な構成要素の図示が省略されている。
図3に示すように、画像表示装置11は、プリント基板50、有機EL表示装置30、及び半導体素子71などで構成される。有機EL表示装置30は、プリント基板50の一方の表面に実装されている。半導体素子71は、有機EL表示装置30に各種制御信号を供給する制御回路であり、プリント基板50の他方の表面に実装されている。また、図示を省略するが、プリント基板50の他方の表面には、半導体素子71の他に、他の半導体素子(例えば、電源回路など)、抵抗素子、及び容量素子などの電子部品が実装されている。
なお、有機EL表示装置30は、本発明における「パネル」の一例である。半導体素子71は、本発明における「回路部品」の一例である。プリント基板50において、有機EL表示装置30が実装された側は、本発明における「パネルの側」の一例であり、半導体素子71が実装された側は、本発明における「パネルの側と反対側」の一例である。
なお、有機EL表示装置30は、本発明における「パネル」の一例である。半導体素子71は、本発明における「回路部品」の一例である。プリント基板50において、有機EL表示装置30が実装された側は、本発明における「パネルの側」の一例であり、半導体素子71が実装された側は、本発明における「パネルの側と反対側」の一例である。
画像表示装置11の詳細を説明する前に、画像表示装置11が筐体131aに実装された状態を説明する。
プリント基板50の半導体素子71が実装された側において、プリント基板50の表面の周縁部は熱伝導シート61に密着し、熱伝導シート61は第1駆動部131の筐体131aに密着している。熱伝導シート61は粘着性を有し、プリント基板50の表面の周縁部及び第1駆動部131の筐体131aと密着している。
プリント基板50の半導体素子71が実装された側において、プリント基板50の表面の周縁部は熱伝導シート61に密着し、熱伝導シート61は第1駆動部131の筐体131aに密着している。熱伝導シート61は粘着性を有し、プリント基板50の表面の周縁部及び第1駆動部131の筐体131aと密着している。
熱伝導シート61は、熱伝導率が1W/m・K、または熱伝導率が1W/m・Kより大きい材料で構成され、優れた熱伝導性を有している。熱伝導シート61は、例えばシリコンを主成分とするシート(シリコンシート)、アクリルやアクリル系ゴムなどを主成分とする樹脂シート、黒鉛を主成分とするグラファイトシート、金属シートなどを使用することができる。
また、熱伝導シート61は、プリント基板50と筐体131aとの間に間隙を形成し、当該間隙に半導体素子71が実装(配置)される。よって、熱伝導シート61の厚さは、半導体素子71の厚さよりも大きい。
また、熱伝導シート61は、プリント基板50と筐体131aとの間に間隙を形成し、当該間隙に半導体素子71が実装(配置)される。よって、熱伝導シート61の厚さは、半導体素子71の厚さよりも大きい。
画像表示装置11及び熱伝導シート61、並びに熱伝導シート61及び筐体131aは、それぞれ接着材(図示省略)によって固定(接着)されてもよい。画像表示装置11及び熱伝導シート61を接着する接着剤、並びに熱伝導シート61及び筐体131aを接着する接着剤は、熱伝導率が0.5W/m・K、または熱伝導率が0.5W/m・Kより大きい接着剤で構成され、熱伝導性に優れている。このような熱伝導性に優れた接着材としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、合成ゴム系接着剤、熱伝導性の高いセラミックや金属などのフィラーを含む接着剤を使用することができる。
なお、熱伝導性に優れた接着剤は、両面に粘着性を有し熱伝導性に優れた粘着テープであってもよい。
なお、熱伝導性に優れた接着剤は、両面に粘着性を有し熱伝導性に優れた粘着テープであってもよい。
かかる構成によって、画像表示装置11で発した熱は、熱伝導性に優れた熱伝導シート61、或いは熱伝導性に優れた接着剤(図示省略)及び熱伝導シート61を経由して、第1駆動部131の筐体131aに伝搬され、第1駆動部131の筐体131aによって放熱される。つまり、接着剤(図示省略)及び熱伝導シート61は、画像表示装置11で発した熱を、迅速及び効率的に第1駆動部131の筐体131aに伝搬する役割を有している。
筐体131aも、熱伝導性に優れた材料で構成されている。例えば、筐体131aの構成材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金などの金属を使用することができる。第1駆動部131の筐体131aが、画像表示装置11で発した熱の放熱部となる。画像表示装置11から、熱の放熱部を切り離すことで、画像表示装置11のコンパクト化や軽量化を図ることができる。
例えば、装着者が虚像表示装置100を装着したときに、装着者に遠い側の筐体131aを熱伝導性に優れた材料で構成し、装着者に近い側の筐体131aを熱が伝わりにくい材料で構成すると、装着者に対する熱の悪影響を抑制しつつ、画像表示装置11で発した熱を迅速及び効率的に放熱することができる。
例えば、装着者が虚像表示装置100を装着したときに、装着者に遠い側の筐体131aを熱伝導性に優れた材料で構成し、装着者に近い側の筐体131aを熱が伝わりにくい材料で構成すると、装着者に対する熱の悪影響を抑制しつつ、画像表示装置11で発した熱を迅速及び効率的に放熱することができる。
続いて、画像表示装置11の詳細を説明する。
上述したように、画像表示装置11は、プリント基板50、有機EL表示装置30、及び半導体素子71などで構成される。なお、図示を省略するが、画像表示装置11は、コネクターを有し、フレキシブルプリント基板やケーブルなどを介して、外部回路(図示省略)に接続されている。
上述したように、画像表示装置11は、プリント基板50、有機EL表示装置30、及び半導体素子71などで構成される。なお、図示を省略するが、画像表示装置11は、コネクターを有し、フレキシブルプリント基板やケーブルなどを介して、外部回路(図示省略)に接続されている。
プリント基板50は、半導体素子71や有機EL表示装置30などの電子部品に対して配線するための部材であり、プリント基板本体50aと、プリント基板本体50aの表面を覆うソルダーレジスト53とで構成される。半導体素子71や有機EL表示装置30などの電子部品は、プリント基板50に実装されてもよい。
なお、プリント基板本体50aは、本発明における「プリント基板」の一例である。
なお、プリント基板本体50aは、本発明における「プリント基板」の一例である。
プリント基板本体50aは、導電層52aと、絶縁層51aと、導電層52bと、絶縁層51bと、導電層52cと、絶縁層51cと、導電層52dと、絶縁層51dと、導電層52eとが、Z方向に順に積層された構造を有している。つまり、プリント基板本体50aは、配線層と絶縁層とが交互に積層された多層構造を有している。
導電層52a,52b,52c,52d,52eは、例えば銅などの金属で構成され、電気伝導性及び熱伝導性に優れている。導電層52aは、信号配線、有機EL表示装置30に信号を供給する電極パッド、有機EL表示装置30に電源を供給する電極パッドなどを形成する。導電層52bは、熱伝導パターンを形成する。つまり、熱伝導パターンは、絶縁層51aと絶縁層51bとで挟まれた導電層52bで形成されている。導電層52c、導電層52dや導電層52eには、グランド電位が供給されたグランド配線を形成してもよいし、電源配線を形成してもよいし、信号配線を形成してもよい。導電層52eには、半導体素子71に信号を供給する電極パッドや有機EL表示装置30に電源を供給する電極パッドなどを形成してもよい。
導電層52b(熱伝導パターン)、導電層52c(グランド配線)及び導電層52d(電源配線)は、ベタパターンであり、導電層52a(信号配線、電極パッド)及び導電層52e(信号配線、電極パッド)は、配線パターンにパターニングされている。これら、導電層52a,52b,52c,52d,52eによって、プリント基板本体50aの全体に、熱が迅速及び効率的に伝搬される。
絶縁層51a,51b,51c,51dは、例えばエポキシ系材料や、ポリイミド系材料などの有機材料で構成される。絶縁層51a,51b,51c,51dは、セラミックスなどの無機材料や、ガラス繊維に有機材料を含浸させた複合材料などで構成してもよい。
なお、図示を省略するが、絶縁層51a,51b,51c,51dにはビアホールが形成され、当該ビアホールによって、導電層52a,52c,52d,52eは立体的に配線されている。
なお、図示を省略するが、絶縁層51a,51b,51c,51dにはビアホールが形成され、当該ビアホールによって、導電層52a,52c,52d,52eは立体的に配線されている。
導電層52bには電位が供給されず、導電層52bの電位はフローティング状態にある。導電層52bは、プリント基板本体50aの周縁部(端部)まで配置されている。
導電層52bは、本発明における「熱伝導パターン」の一例である。以降、導電層52bを、熱伝導パターン52bと称する。
導電層52bは、本発明における「熱伝導パターン」の一例である。以降、導電層52bを、熱伝導パターン52bと称する。
導電層52a,52c,52d,52eは、プリント基板本体50aの周縁部(端部)から離間して配置されている。このため、プリント基板本体50aの周縁部(端部)では、絶縁層51aと、熱伝導パターン52bと、絶縁層51bと、絶縁層51cと、絶縁層51dとが、Z方向に順に積層されている。
プリント基板本体50aの有機EL表示装置30が実装された側の表面、及びプリント基板本体50aの半導体素子71が実装された側の表面は、ソルダーレジスト53で覆われている。ソルダーレジスト53は、プリント基板本体50aの表面に設けられた導電層52a及び導電層52eを保護する絶縁膜である。
有機EL表示装置30がプリント基板50に配置された部位では、絶縁層51aに開口56が形成され、ソルダーレジスト53に開口58が形成されている。開口56と開口58とは、平面的に重なり、平面的に略同じ位置に形成されている。つまり、ソルダーレジスト53の開口58は、絶縁層51aの開口56を露出させる。その結果、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側において、熱伝導パターン52bは、開口56及び開口58によって露出している。
なお、開口56は、本発明における「第1の露出部」の一例である。開口58は、本発明における「第4の露出部」の一例である。
なお、開口56は、本発明における「第1の露出部」の一例である。開口58は、本発明における「第4の露出部」の一例である。
開口56及び開口58の内側には、接着剤66が充填されている。接着剤66は、熱伝導率が0.5W/m・K、または熱伝導率が0.5W/m・Kより大きい、熱伝導性に優れた接着剤で構成されている。このような熱伝導性に優れた接着材としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、シリコンゴム系接着剤、合成ゴム系接着剤、熱伝導性の高いセラミックや金属などのフィラーを含む接着剤を使用することができる。
仮に、接着剤66を紫外光で硬化させると、紫外光が有機EL表示装置30に悪影響を及ぼす恐れがあるので、接着剤66を紫外光で硬化させることは好ましくなく、接着剤66を熱や湿気などで硬化させることが好ましい。
仮に、接着剤66を紫外光で硬化させると、紫外光が有機EL表示装置30に悪影響を及ぼす恐れがあるので、接着剤66を紫外光で硬化させることは好ましくなく、接着剤66を熱や湿気などで硬化させることが好ましい。
つまり、有機EL表示装置30がプリント基板50に配置された部位では、有機EL表示装置30は、開口56及び開口58の内側に充填された接着剤66によって、熱伝導パターン52bに接着されている。詳細は後述するが、有機EL表示装置30は、通電することによって発熱する。よって、有機EL表示装置30で発した熱は、熱伝導性に優れた接着剤66によって、迅速及び効率的に熱伝導パターン52bに伝搬される。また、開口56及び開口58の内側には、接着剤66が充填されてなくてもよい。この場合、有機EL表示装置30で発した熱は、開口56及び開口58の空間を介して熱伝導パターン52bに伝搬される。
半導体素子71が実装された側のプリント基板本体50aの周縁部(端部)では、絶縁層51bと絶縁層51cと絶縁層51dとに開口55が形成され、ソルダーレジスト53には開口57が形成されている。開口55と開口57とは、平面的に重なり、平面的に略同じ位置に形成されている。このため、プリント基板50の半導体素子71が実装された側において、熱伝導パターン52bは、開口55及び開口57によって露出している。
なお、開口55は、本発明における「第2の露出部」の一例である。開口57は、本発明における「第3の露出部」の一例である。
なお、開口55は、本発明における「第2の露出部」の一例である。開口57は、本発明における「第3の露出部」の一例である。
開口55及び開口57の内側には、接着剤65が充填されている。接着剤65は、熱伝導率が0.5W/m・K、または熱伝導率が0.5W/m・Kより大きい、熱伝導性に優れた接着剤で構成されている。このような熱伝導性に優れた接着材としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、シリコンゴム系接着剤、合成ゴム系接着剤、熱伝導性の高いセラミックや金属などのフィラーを含む接着剤を使用することができる。
仮に、接着剤65を紫外光で硬化させても、紫外光は有機EL表示装置30に影響(入射)しにくいので、接着剤65を、紫外線、熱、湿気などで硬化させることができる。
仮に、接着剤65を紫外光で硬化させても、紫外光は有機EL表示装置30に影響(入射)しにくいので、接着剤65を、紫外線、熱、湿気などで硬化させることができる。
熱伝導パターン52bは、開口55及び開口57の内側に充填された接着剤65によって、熱伝導シート61に接着されている。その結果、有機EL表示装置30から熱伝導パターン52bに伝搬された熱は、熱伝導性に優れた接着剤65によって、迅速及び効率的に熱伝導シート61の側に伝搬される。また、開口55及び開口57の内側には、接着剤65が充填されてなくてもよい。この場合、有機EL表示装置30で発した熱は、開口55及び開口57並びに熱伝導シート61を介して熱伝導パターン52bに伝搬される。熱伝導パターン52bは、開口55及び開口57において熱伝導シート61に接するようにしてもよい。
このように、有機EL表示装置30で発した熱は、接着剤66と、熱伝導パターン52bと、接着剤65と、熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に筐体131aの側に伝搬され、筐体131aによって外部に放熱される。また、有機EL表示装置30で発した熱は、接着剤66や接着剤65を介さずに筐体131aの側に伝搬され、筐体131aによって外部に放熱されるようにしてもよい。
また、半導体素子71はバンプ72を有し、導電層52eで形成された電極パッドに接続(実装)されている。
このように、有機EL表示装置30で発した熱は、接着剤66と、熱伝導パターン52bと、接着剤65と、熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に筐体131aの側に伝搬され、筐体131aによって外部に放熱される。また、有機EL表示装置30で発した熱は、接着剤66や接着剤65を介さずに筐体131aの側に伝搬され、筐体131aによって外部に放熱されるようにしてもよい。
また、半導体素子71はバンプ72を有し、導電層52eで形成された電極パッドに接続(実装)されている。
図4に示すように、熱伝導パターン52bは、X方向に長くなった矩形状を有し、プリント基板50の半導体素子71が実装された側において、平面的に熱伝導シート61と重なるように形成されている。開口55及び開口57は、Y方向に長くなった矩形状を有し、プリント基板50のX方向における両端の側に形成されている。熱伝導パターン52bは、開口55及び開口57によって一部が露出している。すなわち、有機EL表示装置30は、開口55と開口57との間に配置される。ここで、有機EL表示装置30は、開口55と開口57の一部と重なるようにしてもよい。
なお、図4では図示を省略するが、熱伝導シート61(図3参照)は、開口55及び開口57を覆うように配置され、Y方向に長くなった矩形状を有している。
図5に示すように、熱伝導パターン52bは、X方向に長くなった矩形状を有し、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側において、平面的に有機EL表示装置30と重なるように形成されている。つまり、熱伝導パターン52bは、有機EL表示装置30を接する部位に重なるように設けられている。なお、図5では図示を省略するが、導電層52c(グランド配線)及び導電層52d(電源配線)も、熱伝導パターン52bと同様にX方向に長くなった矩形状を有し、有機EL表示装置30を接する部位に重なるように設けられている。
さらに、有機EL表示装置30と平面的に重なる部分のプリント基板50には、円形状の開口56及び開口58が、X方向及びY方向にマトリックス状に配置されている。熱伝導パターン52bは、開口56及び開口58によって一部が露出している。
なお、開口56及び開口58の形状は、矩形状や楕円形状であってもよい。開口56及び開口58の数は、単数であってもよい。
さらに、有機EL表示装置30と平面的に重なる部分のプリント基板50には、円形状の開口56及び開口58が、X方向及びY方向にマトリックス状に配置されている。熱伝導パターン52bは、開口56及び開口58によって一部が露出している。
なお、開口56及び開口58の形状は、矩形状や楕円形状であってもよい。開口56及び開口58の数は、単数であってもよい。
有機EL表示装置30は、素子基板31と、封止基板32とを有している。両基板は、樹脂層(図示省略)によって接着されている。さらに、有機EL表示装置30がプリント基板50に接する部位では、有機EL表示装置30の素子基板31が、開口56及び開口58の内側に充填された接着剤66によって、熱伝導パターン52b(プリント基板50)に接着されている。また、素子基板31とプリント基板50(ソルダーレジスト53)との間にも、接着剤66が配置されている。尚、開口56及び開口58の内側に充填された接着剤66は省略してもよい。
素子基板31には、表示領域Eにマトリックス状に配置された複数の画素P、複数の画素Pを駆動する周辺回路(データ線駆動回路35、走査線駆動回路36)、外部接続用端子37などが形成されている。詳しくは、素子基板31は、画素P、データ線駆動回路35、走査線駆動回路36、及び外部接続用端子37などが形成された半導体基板(シリコン基板)である。つまり、素子基板31は、熱伝導性に優れた半導体基板(シリコン基板)で構成されている。
素子基板31には、表示領域Eにマトリックス状に配置された複数の画素P、複数の画素Pを駆動する周辺回路(データ線駆動回路35、走査線駆動回路36)、外部接続用端子37などが形成されている。詳しくは、素子基板31は、画素P、データ線駆動回路35、走査線駆動回路36、及び外部接続用端子37などが形成された半導体基板(シリコン基板)である。つまり、素子基板31は、熱伝導性に優れた半導体基板(シリコン基板)で構成されている。
素子基板31の第1辺に沿って、複数の外部接続用端子37が配列されている。複数の外部接続用端子37と表示領域Eとの間には、データ線駆動回路35が配置されている。該第1辺と直交し互いに対向する他の第2辺、第3辺と表示領域Eとの間には、走査線駆動回路36が配置されている。
封止基板32は、素子基板31よりも小さく、外部接続用端子37が露出されるように配置されている。封止基板32は、透光性の絶縁基板であり、石英基板やガラス基板などを使用することができる。封止基板32は、表示領域Eに配置された後述する有機EL素子45(図7参照)が傷つかないように保護する役割を有し、表示領域Eよりも広く設けられている。
なお、封止基板32の素子基板31と反対側の面には、有機EL表示装置30を保護する保護ガラスを配置してもよい。
なお、封止基板32の素子基板31と反対側の面には、有機EL表示装置30を保護する保護ガラスを配置してもよい。
図6に示すように、有機EL表示装置30の外部接続用端子37は、ボンディングワイヤー67によって、プリント基板50の導電層52aで形成された電極パッドに接続されている。また、ボンディングワイヤー67は、樹脂層68で覆われている。
つまり、有機EL表示装置30は、ワイヤーボンディングによってプリント基板50に実装された構成を有している。ワイヤーボンディングによる実装は、例えばフレキシブルプリント基板やコネクターなどによる実装と比べて、有機EL表示装置30の外部接続用端子37と電極パッドとの接続抵抗を小さくすることができる。接続抵抗が小さくなると、電極パッドから外部接続用端子37に供給される信号のなまりや遅延が抑制され、有機EL表示装置30の表示品位を高めることができる。
なお、ワイヤーボンディングによる実装では、ボンディング装置のトラブルを抑制するために、素子基板31とプリント基板50(ソルダーレジスト53)との間に配置される接着剤66は薄い方が好ましく、例えば接着剤66の厚さは、0.1mmまたは0.1mmよりも小さい方が好ましい。
なお、ワイヤーボンディングによる実装では、ボンディング装置のトラブルを抑制するために、素子基板31とプリント基板50(ソルダーレジスト53)との間に配置される接着剤66は薄い方が好ましく、例えば接着剤66の厚さは、0.1mmまたは0.1mmよりも小さい方が好ましい。
「有機EL表示装置の概要」
図7は、有機EL表示装置の電気的な構成を示す等価回路図である。次に、図7を参照して有機EL表示装置30の詳細を説明する。
図7は、有機EL表示装置の電気的な構成を示す等価回路図である。次に、図7を参照して有機EL表示装置30の詳細を説明する。
図7に示すように、有機EL表示装置30は、互いに交差する複数の走査線33及び複数のデータ線38と、複数のデータ線38のそれぞれに対して並列する複数の電源線39とを有している。走査線33は走査線駆動回路36に接続され、データ線38はデータ線駆動回路35に接続されている。また、複数の走査線33と複数のデータ線38との各交差部に対応して、画素Pがマトリックス状に配置されている。
画素Pは、発光素子である有機EL素子45と、有機EL素子45の駆動(発光)を制御する画素回路40とを有している。
有機EL素子45は、陽極として機能する画素電極46と、陰極として機能する対向電極48と、画素電極46と対向電極48との間に設けられた有機発光層を含む発光機能層47とを有している。このような有機EL素子45は、電気的にダイオードとして表記することができ、有機EL素子45に流れる電流によって、発光機能層47が発光する。詳しくは、画素電極46から発光機能層に47に正孔が供給され、対向電極48から発光機能層47に電子が供給され、正孔と電子とが発光機能層47で結合し、発光機能層47が発光する。
画素回路40は、例えば、スイッチング用トランジスター41と、蓄積容量42と、駆動用トランジスター43とを含んでいる。2つのトランジスター41,43は、例えばnチャネル型もしくはpチャネル型のトランジスターなどを用いて構成することができる。
スイッチング用トランジスター41のゲートは、走査線33に接続されている。スイッチング用トランジスター41のソースまたはドレインのうち一方は、データ線38に接続されている。スイッチング用トランジスター41のソースまたはドレインのうち他方は、駆動用トランジスター43のゲートに接続されている。
駆動用トランジスター43のソースまたはドレインのうち一方は、有機EL素子45の画素電極46に接続されている。駆動用トランジスター43のソースまたはドレインのうち他方は、電源線39に接続されている。駆動用トランジスター43のゲートと電源線39との間には、蓄積容量42が接続されている。
走査線33が駆動されてスイッチング用トランジスター41がオン状態になると、そのときにデータ線38から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター41を介して蓄積容量42に保持される。該蓄積容量42の電位すなわち駆動用トランジスター43のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター43のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター43がオン状態になると、電源線39から駆動用トランジスター43を介して、画素電極46と対向電極48とで挟まれた発光機能層47に、ゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機EL素子45は、発光機能層47に流れる電流量に応じて発光する。
走査線駆動回路36は、スイッチング用トランジスター41のオン・オフを制御する走査信号を供給する。データ線駆動回路35は、有機EL素子45が発光するための電流を制御する。このため、データ線駆動回路35には、走査線駆動回路36と比べて、大きな電流が流れるので、当該電流によって発熱する。さらに、有機EL素子45も、有機EL素子45に流れる電流によって発熱する。データ線駆動回路35は、複数の有機EL素子45に流れる電流の全体を制御するので、単体の有機EL素子45に流れる電流と比べて大きな電流が流れ、単体の有機EL素子45よりも発熱量が大きい。
データ線駆動回路35で発した熱は、熱伝導性に優れた素子基板31の母材(シリコン基板)を介して、有機EL素子45に伝搬される。つまり、有機EL素子45は、有機EL素子45に流れる電流による発熱以外に、データ線駆動回路35の発熱の影響を受け、有機EL素子45の温度が上昇する恐れがある。有機EL素子45の発光機能層47は、温度が上昇すると、発光機能層47の劣化が加速するため、有機EL素子45の寿命が短くなる恐れがある。
さらに、データ線駆動回路35や有機EL素子45で発した熱によって、有機EL表示装置30の全体が発熱すると、装着者に低温やけどなどの悪影響を及ぼす恐れがある。
さらに、データ線駆動回路35や有機EL素子45で発した熱によって、有機EL表示装置30の全体が発熱すると、装着者に低温やけどなどの悪影響を及ぼす恐れがある。
上述したように、データ線駆動回路35や有機EL素子45で発した熱は、熱伝導性に優れた素子基板31の母材(シリコン基板)と、熱伝導性に優れた接着剤66と、熱伝導性に優れた熱伝導パターン52bと、熱伝導性に優れた接着剤65と、熱伝導性に優れた熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に熱伝導性に優れた筐体131aの側に伝搬され、筐体131aによって迅速及び効率的に外部に放熱される。尚、接着剤65や接着剤66は経由しなくてもよい。データ線駆動回路35や有機EL素子45で発した熱が迅速及び効率的に外部に放熱されるので、有機EL素子45の温度上昇が抑制され、有機EL素子45の劣化が加速するという不具合が抑制される。さらに、虚像表示装置100の温度上昇も抑制されるので、装着者に対する熱の悪影響も抑制される。
さらに、画像表示装置11は、データ線駆動回路35や有機EL素子45で発した熱を、筐体131aの側に伝搬させやすい構成を有し、筐体131aが熱の放熱部となる。換言すれば、本実施形態は、電気光学装置としての画像表示装置11から放熱部が切り離された構成を有しているので、公知技術(特開2010−256654号公報)の放熱部を有する電気光学装置の構成と比べて、電気光学装置(画像表示装置11)を薄型化(コンパクト化)及び軽量化することができる。
従って、画像表示装置11は、薄型化(コンパクト化)や軽量化が要求される虚像表示装置100に好適である。
従って、画像表示装置11は、薄型化(コンパクト化)や軽量化が要求される虚像表示装置100に好適である。
「実施形態2」
図8は、デジタルカメラの構成を示す概略図である。次に、図8を参照して、画像表示装置11が適用された他の電子機器について説明する。
図8は、デジタルカメラの構成を示す概略図である。次に、図8を参照して、画像表示装置11が適用された他の電子機器について説明する。
図8に示すように、デジタルカメラ200は、本発明における他の電子機器の一例であり、撮像素子などの光学系を有する本体201を有している。本体201には、撮像した画像などを表示するモニター202と、被写体を視認するための電子ビューファインダー203とが設けられている。
モニター202及び電子ビューファインダー203は、いずれも同程度の画素密度を有するマイクロディスプレイであり、微細な画素が配置されている。モニター202及び電子ビューファインダー203には、上述した画像表示装置11(図6参照)が搭載されている。モニター202及び電子ビューファインダー203において、有機EL表示装置30で発した熱は、迅速及び効率的にデジタルカメラ200の筐体に伝搬され、当該筐体によって迅速及び効率的に外部に放熱される。
有機EL表示装置30で発した熱が迅速及び効率的に外部に放熱されるので、有機EL素子45の温度上昇が抑制され、有機EL素子45の劣化が加速するという不具合を抑制することができる。さらに、電子ビューファインダー203の温度上昇も抑制されるので、使用者に対する熱の悪影響を抑制することができる。
さらに、本発明の電気光学装置(画像表示装置11)は、上述した虚像表示装置100やデジタルカメラ200の他に、モバイルコンピューター、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、及び情報端末機器など各種電子機器の表示部に適用させることもできる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び該電気光学装置が搭載された電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)
本発明に係る電気光学装置は、上述した画像表示装置11に限定されない。例えば、画像表示装置11は、有機EL表示装置30に代えて液晶表示装置を有していてもよい。
本発明に係る電気光学装置は、上述した画像表示装置11に限定されない。例えば、画像表示装置11は、有機EL表示装置30に代えて液晶表示装置を有していてもよい。
(変形例2)
実施形態1では、プリント基板50の半導体素子71が実装された側の面が、熱伝導シート61を介して第1駆動部131の筐体131aに実装されていたが、これに限定されない。例えば、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側の面が、熱伝導シート61を介して第1駆動部131の筐体131aに実装された構成であってもよい。第1駆動部131には、プリント基板50の半導体素子71が実装された側の面により固定してもよいし、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側の面により固定してもよい。
実施形態1では、プリント基板50の半導体素子71が実装された側の面が、熱伝導シート61を介して第1駆動部131の筐体131aに実装されていたが、これに限定されない。例えば、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側の面が、熱伝導シート61を介して第1駆動部131の筐体131aに実装された構成であってもよい。第1駆動部131には、プリント基板50の半導体素子71が実装された側の面により固定してもよいし、プリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側の面により固定してもよい。
(変形例3)
実施形態1では、熱伝導パターンは、絶縁層51aと絶縁層51bとで挟まれた導電層52bによって形成されていたが、これに限定されない。例えば、熱伝導パターンを、プリント基板本体50aの有機EL表示装置30の側の表面に配置される導電層52aによって形成する構成であってもよい。
実施形態1では、熱伝導パターンは、絶縁層51aと絶縁層51bとで挟まれた導電層52bによって形成されていたが、これに限定されない。例えば、熱伝導パターンを、プリント基板本体50aの有機EL表示装置30の側の表面に配置される導電層52aによって形成する構成であってもよい。
(変形例4)
実施形態1では、有機EL表示装置30で発した熱は、熱伝導性に優れた接着剤66を介して導電層52bで形成された熱伝導パターン(熱伝導パターン52b)の側に伝搬されていたが、これに限定されない。例えば、導電層52bで形成された熱伝導パターン(熱伝導パターン52b)に代えて、グランド電位が供給されている導電層52c(グランド配線)に、有機EL表示装置30で発した熱を伝搬させる構成であってもよい。
つまり、グランド電位が供給されている導電層52c(グランド配線)を熱伝導パターンとする構成であってもよい。
実施形態1では、有機EL表示装置30で発した熱は、熱伝導性に優れた接着剤66を介して導電層52bで形成された熱伝導パターン(熱伝導パターン52b)の側に伝搬されていたが、これに限定されない。例えば、導電層52bで形成された熱伝導パターン(熱伝導パターン52b)に代えて、グランド電位が供給されている導電層52c(グランド配線)に、有機EL表示装置30で発した熱を伝搬させる構成であってもよい。
つまり、グランド電位が供給されている導電層52c(グランド配線)を熱伝導パターンとする構成であってもよい。
導電層52c(グランド配線)を熱伝導パターンとする場合は、導電層52cをプリント基板本体50aの周縁部(端部)まで配置し、プリント基板50の半導体素子71が実装された側において導電層52cを露出させる開口55及び開口57、並びにプリント基板50の有機EL表示装置30が実装された側において導電層52cを露出させる開口56及び開口58を設けることが好ましい。
かかる構成によって、有機EL表示装置30で発した熱を、熱伝導性に優れた素子基板31の母材(シリコン基板)と、熱伝導性に優れた接着剤66と、導電層52c(グランド配線)からなる熱伝導パターンと、熱伝導性に優れた接着剤65と、熱伝導性に優れた熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に熱伝導性に優れた筐体131aの側に伝搬させ、筐体131aによって迅速及び効率的に外部に放熱することができる。
かかる構成によって、有機EL表示装置30で発した熱を、熱伝導性に優れた素子基板31の母材(シリコン基板)と、熱伝導性に優れた接着剤66と、導電層52c(グランド配線)からなる熱伝導パターンと、熱伝導性に優れた接着剤65と、熱伝導性に優れた熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に熱伝導性に優れた筐体131aの側に伝搬させ、筐体131aによって迅速及び効率的に外部に放熱することができる。
導電層52c(グランド配線)の電位は、素子基板31の母材(シリコン基板)と同じグランド電位であるので、仮に導電層52cと素子基板31とが電気的に接触しても、素子基板31に電気的ダメージが生じる恐れが抑制される。さらに、熱伝導パターン52bに代えて、グランド電位が供給されている導電層52c(グランド配線)を使用することで、導電層52bを省略し、プリント基板50の低コスト化を図ることができる。
また、実施形態1では、導電層52bには電位が供給されず、導電層52bの電位はフローティング状態としたが、導電層52bの電位はグランド電位を供給してもよい。この場合、導電層52bが、半導体基板(シリコン基板)にグランド電位を供給するグランド配線を兼ねるようにしてもよい。また、導電層52bには他の電位を供給するようにしてもよい。
また、実施形態1では、導電層52bには電位が供給されず、導電層52bの電位はフローティング状態としたが、導電層52bの電位はグランド電位を供給してもよい。この場合、導電層52bが、半導体基板(シリコン基板)にグランド電位を供給するグランド配線を兼ねるようにしてもよい。また、導電層52bには他の電位を供給するようにしてもよい。
(変形例5)
プリント基板本体50aは、熱伝導性に優れた導電層(導電層52a,52b,52c,52d,52e)と、絶縁層(絶縁層51a,51b,51c,51d)とが交互に積層された多層構造を有している。さらに、熱伝導パターン52b、導電層52c(グランド配線)及び導電層52d(電源配線)は、ベタパターンであり、有機EL表示装置30を実装する部位に重なるように設けられている。このため、有機EL表示装置30を実装する部位のプリント基板50は、Z方向(有機EL表示装置30から熱伝導シート61に向かう方向)に熱が伝搬されやすくなっている。
プリント基板本体50aは、熱伝導性に優れた導電層(導電層52a,52b,52c,52d,52e)と、絶縁層(絶縁層51a,51b,51c,51d)とが交互に積層された多層構造を有している。さらに、熱伝導パターン52b、導電層52c(グランド配線)及び導電層52d(電源配線)は、ベタパターンであり、有機EL表示装置30を実装する部位に重なるように設けられている。このため、有機EL表示装置30を実装する部位のプリント基板50は、Z方向(有機EL表示装置30から熱伝導シート61に向かう方向)に熱が伝搬されやすくなっている。
よって、プリント基板50に開口55及び開口57を設けず、熱伝導シート61を熱伝導性に優れた接着剤65によりプリント基板50に実装する構成であってもよい。さらに、プリント基板50に開口56及び開口58を設けず、有機EL表示装置30を熱伝導性に優れた接着剤66によりプリント基板50に実装する構成であってもよい。
かかる構成によっても、有機EL表示装置30で発した熱を、熱伝導性に優れた接着剤66と、プリント基板50と、熱伝導性に優れた接着剤65と、熱伝導性に優れた熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に筐体131aの側に伝搬させることができる。
かかる構成によっても、有機EL表示装置30で発した熱を、熱伝導性に優れた接着剤66と、プリント基板50と、熱伝導性に優れた接着剤65と、熱伝導性に優れた熱伝導シート61とを経由して、迅速及び効率的に筐体131aの側に伝搬させることができる。
(変形例6)
実施形態1では、プリント基板50のX方向における両端の側、すなわちプリント基板50の第1辺及び当該第1辺に対向する第2辺に、2個の熱伝導シート61を配置し、当該2個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装したが、これに限定されない。
例えば、プリント基板50の第1辺、当該第1辺に対向する第2辺、及び当該第1辺と直交する第3辺に沿って3個の熱伝導シート61を配置し、当該3個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装する構成であってもよい。さらに、3個の熱伝導シート61でなく、例えばU形状に成形された1個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装してもよい。
実施形態1では、プリント基板50のX方向における両端の側、すなわちプリント基板50の第1辺及び当該第1辺に対向する第2辺に、2個の熱伝導シート61を配置し、当該2個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装したが、これに限定されない。
例えば、プリント基板50の第1辺、当該第1辺に対向する第2辺、及び当該第1辺と直交する第3辺に沿って3個の熱伝導シート61を配置し、当該3個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装する構成であってもよい。さらに、3個の熱伝導シート61でなく、例えばU形状に成形された1個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに実装してもよい。
例えば、プリント基板50の第1辺、当該第1辺に対向する第2辺、当該第1辺と直交する第3辺、及び当該第2辺と直交する第4辺に沿って4個の熱伝導シート61を配置し、当該4個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに固定する構成であってもよい。さらに、4個の熱伝導シート61でなく、例えば矩形の枠(ロ形状)に成形された1個の熱伝導シート61によって、プリント基板50を筐体131aに固定してもよい。
10…画像形成装置、11…画像表示装置、12…投射光学系、20…導光装置、21…導光部材、30…有機EL表示装置、31…素子基板、32…封止基板、50…プリント基板、50a…プリント基板本体、51a,51b,51c,51d…絶縁層、52a,52c,52d,52e…導電層、52b…導電層(熱伝導パターン)、53…ソルダーレジスト、55…絶縁層51b,51c,51dの開口、56…絶縁層51aの開口、57,58…ソルダーレジストの開口、61…熱伝導シート、65,66…接着剤、71…半導体素子、72…バンプ。
Claims (16)
- 画素と、前記画素を駆動する駆動回路と、を有するパネルと、
前記パネルに接着剤で固定されたプリント基板と、
を含み、
前記プリント基板には、前記パネルを固定する部位に重なる熱伝導パターンが設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有し、
前記熱伝導パターンは、前記絶縁層で挟まれた前記導電層に形成され、
前記プリント基板には、前記パネルを固定する部位に、前記熱伝導パターンの一部を露出させる第1の露出部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記プリント基板は、絶縁層と導電層とが交互に積層された多層構造を有し、
前記熱伝導パターンは、前記プリント基板の前記パネルの側の表面に配置された前記導電層に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記プリント基板の前記パネルの側と筐体との間に熱伝導シートが配置されている、または、前記プリント基板の前記パネルの側と反対側と筐体との間に熱伝導シートが配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記プリント基板の前記パネルの側と筐体との間に熱伝導シートが配置されている、または、前記プリント基板の前記パネルの側と反対側と筐体との間に熱伝導シートが配置されており、
前記プリント基板には、前記熱伝導シートと重なる部位に、前記熱伝導パターンの一部を露出させる第2の露出部が形成され、
前記第2の露出部で露出された前記熱伝導パターンの一部は、前記熱伝導シートを介して前記筐体と対向することを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。 - 前記プリント基板の表面は、ソルダーレジストで覆われ、
前記ソルダーレジストには、前記熱伝導シートと前記プリント基板とが重なる部位に、第3の露出部が形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の電気光学装置。 - 前記ソルダーレジストには、前記パネルを固定する部位に、前記第1の露出部が形成された部分に前記熱伝導パターンの一部を露出させる第4の露出部が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。
- 前記熱伝導シートの熱伝導率は、1W/m・K、または1W/m・Kよりも大きいことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記接着剤の熱伝導率は、0.5W/m・K、または0.5W/m・Kよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記熱伝導パターンの電位は、グランド電位、またはフローティング状態にあることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記プリント基板は、前記パネルの側と反対側に、回路部品が実装されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記パネルは、ワイヤーボンディングによって、前記プリント基板に実装されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記パネルは、半導体基板を有し、
前記半導体基板が、前記接着剤で前記プリント基板に固定されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記画素には、有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記パネルは、電子ビューファインダー用のマイクロディスプレイ、またはヘッドマウントディスプレイ用のマイクロディスプレイであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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