JP2022053227A

JP2022053227A - 電子機器用ディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2022053227A
Application number: JP2020159927A
Authority: JP
Inventors: 守幸土橋; Moriyuki Dobashi; 利民肖; Limin Xiao
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2022-04-05

Abstract

【課題】ドライバチップが生じる熱によりＯＬＥＤが劣化することを抑制可能な電子機器用ディスプレイパネルを提供する。【解決手段】電子機器用ディスプレイパネルは、基板および画像表示領域を有するＯＬＥＤと、メタルシートおよびグラファイトシートが積層されたコンビネーションシートと、前記基板に実装されたドライバチップと、を備え、前記コンビネーションシートは前記基板に固定され、前記基板の厚さ方向から見て、前記ドライバチップと重なる位置に前記メタルシートおよび前記グラファイトシートが配されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器用ディスプレイパネルに関する。

特許文献１には、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を採用した電子機器用のディスプレイパネルが開示されている。ＯＬＥＤは駆動用集積回路（ドライバチップ）により駆動される。

特開２００９－３００８５４号公報

ＯＬＥＤには有機化合物が含まれ、熱が加えられることで劣化が促進される。ドライバチップは発熱源であるため、ドライバチップが生じる熱によりＯＬＥＤが劣化するという課題がある。特に、ディスプレイパネルの小型化等のためにドライバチップとＯＬＥＤとの間の距離を確保できない場合に、上記課題が顕著になる。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、ドライバチップが生じる熱によりＯＬＥＤが劣化することを抑制可能な電子機器用ディスプレイパネルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器用ディスプレイパネルは、基板および画像表示領域を有するＯＬＥＤと、メタルシートおよびグラファイトシートが積層されたコンビネーションシートと、前記基板に実装されたドライバチップと、を備え、前記コンビネーションシートは前記基板に固定され、前記基板の厚さ方向から見て、前記ドライバチップと重なる位置に前記メタルシートおよび前記グラファイトシートが配されている。

ここで、前記グラファイトシートが前記メタルシートよりも前記基板に近い位置に配されていてもよい。

また、前記グラファイトシートが、前記ＯＬＥＤの全体を覆っていてもよい。

また、前記コンビネーションシートの全体に前記メタルシートおよび前記グラファイトシートが配されていてもよい。

また、前記コンビネーションシートの一部に前記グラファイトシートが配されていなくてもよい。

また、前記メタルシートは銅により形成されていてもよい。

本発明の上記態様によれば、ドライバチップが生じる熱によりＯＬＥＤが劣化することを抑制可能な電子機器用ディスプレイパネルを提供できる。

本実施形態に係るディスプレイパネルを備えた電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係るディスプレイパネルを示す図である。図２のＩＩ－ＩＩ断面矢視図である。図３のＩＶ部の拡大図である。

以下、本実施形態のディスプレイパネルおよび前記ディスプレイパネルを備えた電子機器について、図面に基づいて説明する。
図１に示す電子機器１は、クラムシェル型（ノート型）のＰＣ（パーソナルコンピュータ）である。電子機器１は、第１筐体１ａ、第２筐体１ｂ、およびヒンジ機構１ｃを備えている。第１筐体１ａと第２筐体１ｂとは、ヒンジ機構１ｃを中心として相対的に回動可能となっている。第１筐体１ａには、ディスプレイパネル１０（電子機器用ディスプレイパネル）が設けられている。第２筐体１ｂには、キーボード、マザーボード等が設けられている。なお、クラムシェル型のＰＣ以外の電子機器（例えばデスクトップ型ＰＣ、タブレット型ＰＣ、スマートフォン、ゲーム機等）に、本実施形態のディスプレイパネル１０を用いてもよい。

図２および図３に示すように、ディスプレイパネル１０は、コンビネーションシート１１と、ＯＬＥＤ１２（Organic Light Emitting Diode）と、複数のドライバチップ１３と、複数の第１接続基板１４と、中継基板１５と、第２接続基板１６と、を備える。ディスプレイパネル１０が備えるドライバチップ１３および第１接続基板１４の数は、それぞれ１つであってもよい。

（方向定義）
本実施形態では、ＯＬＥＤ１２が有する基板１２ａの厚さ方向を、単に厚さ方向Ｚといい、図面ではＺ軸により表す。厚さ方向Ｚに直交する一方向を第１方向Ｘといい、図面ではＸ軸により表す。厚さ方向Ｚおよび第１方向Ｘの双方に直交する方向を第２方向Ｙといい、図面ではＹ軸により表す。すなわち、ＯＬＥＤ１２は第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに延在している。

図４に示すように、コンビネーションシート１１は、少なくともメタルシート１１ａ（メタル層）およびグラファイトシート１１ｃ（グラファイト層）を含んでいる。
グラファイトシート１１ｃは、グラファイト（黒鉛化された炭素）を含んでいる。グラファイトシート１１ｃの厚みは、適宜変更可能であるが、例えば３０μｍ程度である。グラファイトは熱伝導率が極めて高いため、グラファイトシート１１ｃは熱を拡散させる部材として好適である。

メタルシート１１ａの厚みは、例えば３０μｍ程度である。メタルシート１１ａを形成する金属としては、銅、アルミニウム等を採用できる。銅およびアルミニウムは熱伝導率が大きいため、メタルシート１１ａとしてこれらを採用することでコンビネーションシート１１の放熱性能を高めることができる。また、銅は薄く（例えば３０μｍ程度）しても皺が生じにくいため、メタルシート１１ａとして銅を採用することでコンビネーションシート１１を製造しやすいという利点が得られる。メタルシート１１ａをアース回路に接続してもよい。この場合、メタルシート１１ａによって放射ノイズを遮断したり、静電破壊（ＥＳＤ：Electro-Static Discharge）を抑制したりすることも可能である。

図４に示すように、メタルシート１１ａとグラファイトシート１１ｃとの間には第１接着層１１ｂが配されている。第１接着層１１ｂにより、メタルシート１１ａとグラファイトシート１１ｃとが接着固定されている。また、グラファイトシート１１ｃとＯＬＥＤ１２との間には第２接着層１１ｄが配されている。第２接着層１１ｄにより、コンビネーションシート１１がＯＬＥＤ１２に接着固定されている。

上記の通り、本実施形態のコンビネーションシート１１は、メタルシート１１ａ、第１接着層１１ｂ、グラファイトシート１１ｃ、および第２接着層１１ｄがこの順に積層された構造を有する。ただし、コンビネーションシート１１の各層が積層される順番は変更可能である。また、メタルシート１１ａおよびグラファイトシート１１ｃを積層してＯＬＥＤ１２に固定することができれば、第１接着層１１ｂおよび第２接着層１１ｄは無くてもよい。

図２に示すように、ＯＬＥＤ１２は、厚さ方向Ｚから見て、第２方向Ｙよりも第１方向Ｘに長い長方形状である。ただし、ＯＬＥＤ１２の形状は適宜変更してもよい。ＯＬＥＤ１２は、基板１２ａおよび画像表示領域１２ｂを有している。基板１２ａは透明であり、バックプレートあるいはバックフィルムとも呼ばれる。基板１２ａは、樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。基板１２ａを、例えばポリイミドなどの可撓性を有する樹脂で形成した場合、ＯＬＥＤ１２に可撓性を持たせることができる。基板１２ａには所定の回路パターンが形成されている。画像表示領域１２ｂは、基板１２ａ上に部分的に配されている。つまり、基板１２ａは画像表示領域１２ｂが配されていない部位を有する。基板１２ａのうち、画像表示領域１２ｂが配されていない部位に、複数のドライバチップ１３が実装されている。このように、ＯＬＥＤ１２の基板１２ａに直接ドライバチップ１３が実装された構造を、ＣＯＰ（Chip On Panel）ともいう。

図２に示すように、複数のドライバチップ１３は、第１方向Ｘに並べて配されている。ドライバチップ１３は、画像表示領域１２ｂを制御して所定の画像を表示させる。ドライバチップ１３は、例えばＩＣ（Integrated Circuit）である。ドライバチップ１３は、第１接続基板１４により、中継基板１５に接続される。第１接続基板１４は、ドライバチップ１３の数および配置に合わせて、第１方向Ｘに並べて配されている。複数の第１接続基板１４の各回路は、中継基板１５により集約されて、１つの第２接続基板１６へと電気的に接続される。

第２接続基板１６はコネクタ１６ａを有している。コネクタ１６ａを、例えば第２筐体１ｂのマザーボードに接続することで、ドライバチップ１３とマザーボードとを電気的に接続できる。第１接続基板１４および第２接続基板１６は、例えばＦＰＣ（Flexible printed Circuit）であり、曲げ変形可能である。第２接続基板１６をヒンジ機構１ｃの内部に通すことで、第１筐体１ａと第２筐体１ｂとが相対回転しても電子機器１の機能を維持することができる。なお、ドライバチップ１３とマザーボードとを接続するための構造は適宜変更可能である。

ＯＬＥＤ１２の画像表示領域１２ｂには、電極層、有機ＥＬ層、および封止部材等が含まれる。電極層は、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）層であり、複数のスイッチング素子を有する。有機ＥＬ層には、有機化合物により形成された複数の画素が含まれる。封止部材は電極層および有機ＥＬ層を封止する。封止部材の内部は、例えば真空状態である。画像表示領域１２ｂは、有機ＥＬ層に含まれる各画素に電流を流して発光させ、所定の画像を表示するように構成されている。

図３に示すように、ＯＬＥＤ１２の裏側にコンビネーションシート１１が設けられている。ＯＬＥＤ１２の表側には、ＯＣＡ１７（Optical Clear Adhesive）およびカバーフィルム１８が設けられる。なお、「ＯＬＥＤ１２の裏側」とは基板１２ａが配置された側であり、「ＯＬＥＤ１２の表側」とは画像表示領域１２ｂが配置された側である。使用者は、カバーフィルム１８およびＯＣＡ１７を通して、画像表示領域１２ｂに表示された画像を視認することができる。

カバーフィルム１８は、ＯＣＡ１７によって、ＯＬＥＤ１２に接着固定される。ＯＣＡ１７は、透明かつ接着性を有している。ＯＣＡ１７としては、例えばシリコーン系粘着剤を採用できる。カバーフィルム１８は例えばガラスである。カバーフィルム１８とＯＬＥＤ１２との間に、タッチセンサ層が設けられてもよい。この場合、ディスプレイパネル１０をタッチパネルとして用いることができる。また、カバーフィルム１８とＯＬＥＤ１２との間に偏光板などが設けられてもよい。

ここで、ＯＬＥＤ１２の基板１２ａに実装されるドライバチップ１３は熱源である。このため、有機ＥＬ層を有する画像表示領域１２ｂとドライバチップ１３とは離して配置することが好ましい。ドライバチップ１３が発する熱により、有機ＥＬ層の劣化が進行するためである。しかしながら、近年ではディスプレイパネル１０または電子機器１を小型化するため、ドライバチップ１３と画像表示領域１２ｂとの間の隙間を微小（例えば２ｍｍ程度）な大きさとすることが求められる。このような位置関係であっても有機ＥＬ層に熱が加えられることを抑制するため、本実施形態ではグラファイトシート１１ｃおよびメタルシート１１ａが積層されたコンビネーションシート１１を、熱拡散部材として採用している。

グラファイトシート１１ｃおよびメタルシート１１ａは、必ずしもコンビネーションシート１１の全体にわたって積層されていなくてもよい。例えば、コンビネーションシート１１の一部に、グラファイトシート１１ｃが積層されていない領域があってもよい。ただし、厚さ方向Ｚから見て、少なくとも１つのドライバチップ１３と重なる位置にメタルシート１１ａおよびグラファイトシート１１ｃの両方が配されていることが好ましい。

以上説明したように、本実施形態のディスプレイパネル１０は、基板１２ａおよび画像表示領域１２ｂを有するＯＬＥＤ１２と、メタルシート１１ａおよびグラファイトシート１１ｃが積層されたコンビネーションシート１１と、基板１２ａに実装されたドライバチップ１３と、を備え、コンビネーションシート１１は基板１２ａに固定され、基板１２ａの厚さ方向Ｚから見て、ドライバチップ１３と重なる位置にメタルシート１１ａおよびグラファイトシート１１ｃが配されている。

この構成によれば、高い熱伝導率を有するグラファイトシート１１ｃによってドライバチップ１３の熱を拡散させることで、ドライバチップ１３の周辺が局所的に高温になることを抑制できる。したがって、ドライバチップ１３の周辺のＯＬＥＤ１２に含まれる有機ＥＬ層が熱により劣化することを抑制できる。また、グラファイトシート１１ｃに比べて放射ノイズ遮断に有利なメタルシート１１ａによって、中継基板１５等の回路基板からの放射ノイズがＯＬＥＤ１２に到達することをメタルシート１１ａによって遮断したり、メタルシート１１ａをＥＳＤ（electro-static discharge）の抑制部材として使用することもできる。つまり、熱に起因するＯＬＥＤ１２の劣化の抑制および放射ノイズの遮断を、コンビネーションシート１１により実現できる。コンビネーションシート１１は極めて薄く（例えば１００μｍ程度）形成できるため、ディスプレイパネル１０または電子機器１の厚みも薄くすることができる。さらに、コンビネーションシート１１は不透明であるため、ＯＬＥＤ１２が表示する画像を使用者が視認しやすくするための遮光部材としてコンビネーションシート１１を使用できる。

また、図４に示すように、グラファイトシート１１ｃがメタルシート１１ａよりも基板１２ａに近い位置に配されていてもよい。この場合、ドライバチップ１３から生じた熱が、基板１２ａを介してグラファイトシート１１ｃに伝わりやすくなる。グラファイトシート１１ｃはメタルシート１１ａよりも熱伝導率が大きい。したがって、グラファイトシート１１ｃに熱が伝わりやすくすることで、より効率的にドライバチップ１３の熱を拡散させることができる。

また、グラファイトシート１１ｃが、ＯＬＥＤ１２の全体を覆っていてもよい。この場合、ドライバチップ１３から生じた熱だけでなく、ＯＬＥＤ１２から生じた熱も、グラファイトシート１１ｃによって拡散させることができる。したがって、ＯＬＥＤ１２が局所的に高熱になることを抑制できる。

また、コンビネーションシート１１の全体に、メタルシート１１ａおよびグラファイトシート１１ｃが配されてもよい。この場合、予めコンビネーションシート１１を作成しておき、そのコンビネーションシート１１をＯＬＥＤ１２に接着固定するといった製造方法を採用できる。この製造方法によれば、ＯＬＥＤ１２に対してグラファイトシート１１ｃおよびメタルシート１１ａを順次積層する場合と比較して、ディスプレイパネル１０の品質を容易に安定させることができる。

また、コンビネーションシート１１の一部にグラファイトシート１１ｃが配されていなくてもよい。例えば、局所的に高温になりやすいドライバチップ１３の周辺にのみグラファイトシート１１ｃを配することで、放熱性を確保しつつ製造コストを低減してもよい。

また、メタルシート１１ａが銅により形成されていてもよい。この場合、放熱性を確保しつつ、メタルシート１１ａに皺が生じにくくすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、ディスプレイパネル１０は第１接続基板１４、中継基板１５、第２接続基板１６を備えていなくてもよい。
あるいは、ディスプレイパネル１０が上記実施形態において説明されていない構成要素を備えてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…電子機器１０…ディスプレイパネル１１…コンビネーションシート１１ａ…メタルシート１１ｃ…グラファイトシート１２ａ…基板１２ｂ…画像表示領域１３…ドライバチップ

Claims

基板および画像表示領域を有するＯＬＥＤと、
メタルシートおよびグラファイトシートが積層されたコンビネーションシートと、
前記基板に実装されたドライバチップと、を備え、
前記コンビネーションシートは前記基板に固定され、
前記基板の厚さ方向から見て、前記ドライバチップと重なる位置に前記メタルシートおよび前記グラファイトシートが配されている、電子機器用ディスプレイパネル。
前記グラファイトシートが前記メタルシートよりも前記基板に近い位置に配されている、請求項１に記載の電子機器用ディスプレイパネル。
前記グラファイトシートが、前記ＯＬＥＤの全体を覆っている、請求項１または２に記載の電子機器用ディスプレイパネル。
前記コンビネーションシートの全体に前記メタルシートおよび前記グラファイトシートが配されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器用ディスプレイパネル。
前記コンビネーションシートの一部に前記グラファイトシートが配されていない、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器用ディスプレイパネル。
前記メタルシートは銅により形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器用ディスプレイパネル。