JP5537860B2

JP5537860B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP5537860B2
Application number: JP2009183838A
Authority: JP
Inventors: 賢一益本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP2011039119A

Description

本発明は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を利用して画像を表示する表示装置に関する。

近年、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置という）が注目を集めている。有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子の温度が高くなる程、当該有機ＥＬ素子の劣化が早く進む。すなわち、有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子の温度が高くなる程、寿命が短くなる。

そのため、有機ＥＬ表示装置における放熱に関する様々な技術が開示されている。
例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子が形成されている層を、熱伝導性を有する２つの層で挟むことにより、有機ＥＬ素子の熱を放熱する技術が開示されている。

また、特許文献２には、熱を放熱するための放熱用パターンの配置を工夫することにより、放熱する技術が開示されている。

特開２００３−１０９７７３号公報特開２００５−２１７０３１号公報

有機ＥＬ表示装置において、効率のよい放熱を行う構成としては、表示パネルの裏面全体に、放熱機能を有する熱拡散シートを貼り付けるということが考えられえる。しかしながら、この構成では、熱拡散シートのコストが高くなり、有機ＥＬ表示装置のコストが高くなるという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことを可能とする表示装置を提供することである。

上述の課題を解決するために、この発明のある局面に従う表示装置は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を利用して画像を表示する表示パネルを備える。前記表示パネルは、基板と、前記基板の表面である第１の面の一部の領域上に形成され、行列状に配列された複数の発光画素から構成される発光画素部とを備え、前記複数の発光画素は、それぞれ、複数の有機ＥＬ素子を含み、前記表示装置は、さらに、前記基板の裏面である第２の面のうち、前記第１の面において前記発光画素部が形成されていない領域に対応する部分であって、かつ、前記表示パネルの駆動時において前記発光画素部より高い温度になる部分である高温部を含む部分に貼り付けられる第１熱拡散シートを備え、前記第１熱拡散シートは、該第１熱拡散シートが貼り付けられた部分の熱を放熱させるシートである。

すなわち、表示パネルを備える表示装置は、基板の表面である第１の面の一部の領域上に形成され、複数の発光画素から構成される発光画素部を備える。また、表示装置は、基板の裏面である第２の面のうち、第１の面において発光画素部が形成されていない領域に対応する部分であって、かつ、表示パネルの駆動時において発光画素部より高い温度になる部分である高温部を含む部分に貼り付けられる第１熱拡散シートを備える。第１熱拡散シートは、該第１熱拡散シートが貼り付けられた部分の熱を放熱させるシートである。

したがって、第１熱拡散シートにより高温部の熱を効率よく放熱することができる。また、第１熱拡散シートは、第２の面のうち、第１の面において発光画素部が形成されていない領域に対応する部分であって、かつ、高温部を含む部分に貼り付けられる。すなわち、第１熱拡散シートは、第２の面全面でなく、第２の面の一部に貼り付けられる。したがって、第１熱拡散シートのコストを低下させることができる。

すなわち、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことができる。
また、前記第１熱拡散シートと、前記複数の発光画素のうち該第１熱拡散シートに最も近い発光画素との水平方向の距離をａとし、前記基板の厚みをｂとした場合、ａ＞ｂを満たすことが好ましい。

また、前記表示装置は、さらに、前記第１熱拡散シートと接し、熱を放熱するための放熱部を備えることが好ましい。

また、前記表示装置は、さらに、前記第２の面のうち、前記第１の面において前記発光画素部が形成される領域に対応する部分の少なくとも一部に貼り付けられる第２熱拡散シートを備え、前記第１熱拡散シートの熱拡散率は、前記第２熱拡散シートの熱拡散率より大きく、前記第１熱拡散シートと前記第２熱拡散シートとの距離をｃとし、前記基板の厚みをｂとした場合、ｃ＞ｂを満たすことが好ましい。

これにより、発光画素部が発する熱の放熱効果を高めることができる。
また、前記第１熱拡散シートを形成する材料は、グラファイトであることが好ましい。

本発明により、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことができる。

第１の実施の形態における表示装置の平面図である。第１の実施の形態における表示装置の断面図である。第１の実施の形態における表示装置の平面図である。第１の実施の形態の変形例における表示装置の断面図である。第１の実施の形態の変形例における表示装置の平面図である。表示装置の外観図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態における表示装置１０００の平面図である。

図２は、第１の実施の形態における表示装置１０００の断面図である。図２は、図１の位置Ａと、位置Ａ’との間の断面図を示す。

図１および図２を参照して、表示装置１０００は、表示パネル１００と、走査線駆動回路１３０と、信号線駆動回路１４０．１，１４０．２，１４０．３とを備える。以下においては、信号線駆動回路１４０．１，１４０．２，１４０．３の各々を、単に、信号線駆動回路１４０ともいう。なお、信号線駆動回路１４０の数は、３個に限定されず、１または２個、４個以上であってもよい。

表示パネル１００は、アクティブマトリクス方式の表示パネルである。表示パネル１００は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を使用した有機ＥＬパネルである。

表示パネル１００は、発光部１１０と、基板１２０とを含む。基板１２０は、ガラスで生成されたガラス基板である。なお、基板１２０は、ガラスに限定されることなく、他の材料により生成された基板であってもよい。

基板１２０は、基板１２０の表面である第１の面１２１を有する。
発光部１１０は、基板１２０の第１の面１２１の一部の面上に形成される。すなわち、発光部１１０は、基板１２０上に形成される。発光部１１０は、発光画素部１１１を含む。発光画素部１１１は、画像を表示する部分である。発光画素部１１１は、複数の発光画素ＰＸから構成される。複数の発光画素ＰＸは、行列状に配置される。複数の発光画素ＰＸの各々は、外部から供給される信号に応じて発光する。複数の発光画素ＰＸは、それぞれ、複数の有機ＥＬ素子を含む。

各発光画素ＰＸは、図示されない走査線により、走査線駆動回路１３０と電気的に接続される。また、各発光画素ＰＸは、図示されない信号線により、３個の信号線駆動回路１４０のいずれかと電気的に接続される。各発光画素ＰＸに含まれる有機ＥＬ素子は、走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０の制御により、当該有機ＥＬ素子に電流が流れることにより発光する。すなわち、各発光画素ＰＸは、走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０の制御により発光する。なお、有機ＥＬ素子を発光させるための処理は、周知な技術であるので詳細な説明は繰り返さない。

走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０は、図１に示されるように、基板１２０の第１の面１２１の一部の領域に配置される。また、図２に示されるように、走査線駆動回路１３０は、基板１２０の第１の面１２１の一部の領域上に配置される。なお、図示されてはいないが、各信号線駆動回路１４０も、基板１２０の第１の面１２１の一部の領域上に配置される。

走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０は、発光画素部１１１において画像を表示しているときに、高い熱を発する。以下においては、発光画素部１１１において画像を表示しているときを、表示パネル１００の駆動時ともいう。

すなわち、走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０は、表示パネル１００の駆動時に、高い熱を発する。したがって、基板１２０において、走査線駆動回路１３０および各信号線駆動回路１４０が配置されている部分の温度は、表示パネル１００の駆動時に、発光画素部１１１より温度が高くなる。

図３は、第１の実施の形態における表示装置１０００の平面図である。図３は、基板１２０の裏面を示す図である。すなわち、図３は、表示装置１０００の裏面を示す図である。

図２および図３を参照して、基板１２０は、基板１２０の裏面である第２の面１２２を有する。

図３において、領域Ｒ１３０は、当該領域Ｒ１３０を含む第２の面１２２と反対側の面である第１の面１２１において走査線駆動回路１３０が配置される領域である。

領域Ｒ１４０．１は、当該領域Ｒ１４０．１を含む第２の面１２２と反対側の面である第１の面１２１において信号線駆動回路１４０．１が配置される領域である。領域Ｒ１４０．２は、当該領域Ｒ１４０．２を含む第２の面１２２と反対側の面である第１の面１２１において信号線駆動回路１４０．２が配置される領域である。領域Ｒ１４０．３は、当該領域Ｒ１４０．３を含む第２の面１２２と反対側の面である第１の面１２１において信号線駆動回路１４０．３が配置される領域である。

第２の面１２２には、熱拡散シート２１０が貼り付けられる。
熱拡散シート２１０は、当該熱拡散シート２１０が貼り付けられた部分の熱を放熱させるシートである。熱拡散シート２１０は、高熱伝導率のシートである。熱拡散シート２１０は、グラファイトで生成される。この場合、熱拡散シート２１０の熱拡散率は、例えば、１６００〜２０００（１０^-7ｍ²／ｓ）である。熱拡散率は、単位時間当たりの熱の伝導しやすさの指標を示す。熱拡散率の値が大きいほど、単位時間当たりの熱を伝達する速度が大きい。

なお、熱拡散シート２１０は、熱を放熱する機能も有する。熱拡散シート２１０は、熱拡散率の値が大きい程、当該熱拡散シート２１０が貼り付けられた部分の熱をより速く放熱する。

なお、熱拡散シート２１０は、グラファイトに限定されることなく、他の材料で生成されたものであってもよい。

また、熱拡散シート２１０は、表示パネル１００の駆動時に、発光画素部１１１より温度が高くなる部分（以下、高温部という）で生じる熱が、発光画素部１１１へ伝わらないように、基板１２０の第２の面１２２の一部である、高温部を含む部分に貼り付けられる。すなわち、熱拡散シート２１０は、高温部に接する。

高温部は、例えば、領域Ｒ１３０，Ｒ１４０．１，Ｒ１４０．２，Ｒ１４０．３である。

この場合、図３に示されるように、熱拡散シート２１０は、第２の面１２２において発光部１１０の外周の部分に貼り付けられる。この場合、熱拡散シート２１０の形状は、例えば、図３のようにリング状である。

すなわち、熱拡散シート２１０は、第２の面１２２のうち、第１の面１２１において発光画素部１１１が形成されていない領域に対応する部分であって、かつ、表示パネル１００の駆動時において発光画素部１１１より高い温度になる部分である高温部を含む部分に貼り付けられる。

なお、高温部は、上記領域Ｒ１３０，Ｒ１４０．１，Ｒ１４０．２，Ｒ１４０．３に限定されない。高温部は、例えば、各回路に動作電圧を供給する電源であってもよい。

ここで、図２に示されるように、熱拡散シート２１０と、発光画素部１１１の左端の位置との水平方向の距離をａとする。すなわち、熱拡散シート２１０と、発光画素部１１１に含まれる複数の発光画素ＰＸのうち、当該熱拡散シート２１０に最も近い発光画素ＰＸとの水平方向の距離をａとする。また、基板１２０の厚みをｂとする。この場合、ａ＞ｂが満たされるように、熱拡散シート２１０が配置される。

また、表示装置１０００は、図２のように熱拡散シート２１０の下部に接する複数の放熱部３１０を含む。放熱部３１０は、熱を放熱するための材料（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼（SUS）、銅等の金属材）で形成される。なお、図３では、図を分かりやすくするため、複数の放熱部３１０を示していない。

各放熱部３１０は、例えば、図１に示されるように、基板１２０の左端、右端、上端および下端に設けられる。なお、図１では、１２個の放熱部３１０が設けられているが、これに限定されることはない。例えば、１３個以上の放熱部３１０が設けられてもよい。

以上の構成により、表示装置１０００の表示パネル１００の駆動時において、例えば、走査線駆動回路１３０で発生した熱は、基板１２０、熱拡散シート２１０および放熱部３１０に伝わって、外部へ放熱される。

すなわち、表示装置１０００の表示パネル１００の駆動時において、例えば、走査線駆動回路１３０で発生した熱が、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸの各々に含まれる有機ＥＬ素子に伝わることを防ぐことができる。

つまり、表示パネル１００の駆動時において、例えば、高温部である、前述の領域Ｒ１３０，Ｒ１４０．１，Ｒ１４０．２，Ｒ１４０．３で発生する熱が、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸの各々に含まれる有機ＥＬ素子に伝わることを防ぐことができる。

したがって、表示パネル１００において画像を表示するとき、すなわち、表示パネル１００の駆動時において、高温部の熱が各有機ＥＬ素子に伝わることを防ぐことができる。

有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子の温度により、発光特性が変化する。具体的には、有機ＥＬ素子は、同一量の電流が与えられている場合、当該有機ＥＬ素子の温度が高くなる程、発光の輝度が高くなる。

したがって、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸにそれぞれ含まれる複数の有機ＥＬ素子の温度に偏りが生じると、画像を表示するための発光画素部１１１全体の温度が不均等になる。その結果、発光画素部１１１が表示する画像において、明るさのムラが生じる。すなわち、発光画素部１１１が表示する画像の画質が低下する。

また、有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子の温度が高くなる程、当該有機ＥＬ素子の劣化が早く進む。すなわち、有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子の温度が高くなる程、寿命が短くなる。

しかしながら、本実施の形態の構成の表示装置１０００によれば、表示パネル１００の駆動時において、例えば、高温部である、前述の領域Ｒ１３０，Ｒ１４０．１，Ｒ１４０．２，Ｒ１４０．３で発生する熱が、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸの各々に含まれる有機ＥＬ素子に伝わることを防ぐことができる。

すなわち、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸにそれぞれ含まれる複数の有機ＥＬ素子の温度をほぼ均一に保つことができる。したがって、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸにそれぞれ含まれる複数の有機ＥＬ素子の各々の発光特性を安定させることができる。

その結果、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１が表示する画像の画質低下を防ぐことができる。また、さらに、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸの各々に含まれる有機ＥＬ素子の寿命を延ばすことができる。

なお、グラファイトは、一般的な熱拡散シートで使用されている銅よりも、単位面積あたりの価格が高い。そのため、熱拡散シート２１０がグラファイトで生成されている場合、熱拡散シート２１０は、第２の面１２２の一部である、高温部を含む必要最低限な部分にしか貼られていないので、熱拡散シートのコストを低減することができる。

すなわち、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことができる。
また、高温部の熱が、発光画素部１１１へ伝わらない構成とすることで、表示パネル１００全体の温度上昇を抑えることができる。

＜第１の実施の形態の変形例＞
次に、異なる材料の２種類の熱拡散シートを使用する場合について説明する。

本実施の形態における表示装置１０００Ａの平面図は、図１と同様である。
図４は、第１の実施の形態の変形例における表示装置１０００Ａの断面図である。図４は、図１の位置Ａと、位置Ａ’との間の断面図を示す。

図４を参照して、表示装置１０００Ａは、図２の表示装置１０００と比較して、基板１２０の第２の面１２２の一部に、熱拡散シート２２０が貼り付けられている点が異なる。それ以外は、表示装置１０００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

ここで、図４に示されるように、熱拡散シート２１０と、熱拡散シート２２０との距離をｃとする。また、基板１２０の厚みをｂとする。この場合、ｃ＞ｂが満たされるように、熱拡散シート２１０および熱拡散シート２２０が配置される。なお、図４では、ｃが、ｂより小さく見えるが、実際には、ｃ＞ｂが満たされる位置に、熱拡散シート２２０が貼り付けられる。

図５は、第１の実施の形態の変形例における表示装置１０００Ａの平面図である。図５は、基板１２０の裏面を示す図である。すなわち、図５は、表示装置１０００Ａの裏面を示す図である。なお、図５には、図を分かりやすくするため、複数の放熱部３１０を示していない。

図５を参照して、熱拡散シート２２０が配置される領域（以下、熱拡散シート領域という）は、当該熱拡散シート領域を含む第２の面１２２と反対側の面である第１の面１２１において発光部１１０が配置される領域である。発光部１１０は、発光画素部１１１を含む。

すなわち、熱拡散シート２２０は、第２の面１２２のうち、第１の面１２１において発光画素部１１１が形成される領域に対応する部分の少なくとも一部に貼り付けられる。

熱拡散シート２２０は、銅で生成される。この場合、熱拡散シート２２０の熱拡散率は、例えば、約８００（１０^-7ｍ²／ｓ）である。すなわち、グラファイトで生成される熱拡散シート２１０の熱拡散率（１６００〜２０００）は、熱拡散シート２２０の熱拡散率（８００）より大きい。

また、銅で生成される熱拡散シート２２０の単位面積当たりの価格は、グラファイトで生成される熱拡散シート２１０の単位面積当たりの価格より安い。

なお、熱拡散シート２２０は、熱を放熱する機能も有する。
なお、熱拡散シート２２０は、銅に限定されることなく、他の材料で生成されたものであってもよい。

以上の構成により、熱拡散シート２２０は、表示パネル１００の駆動時に、発光部１１０が発する熱を効率よく放熱する。

したがって、表示パネル１００の駆動時において、発光部１１０に含まれる発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸの各々に含まれる有機ＥＬ素子の温度を低下させることができる。そのため、本実施の形態の変形例によれば、第１の実施の形態よりも、有機ＥＬ素子の寿命を延ばすことができる。

すなわち、本実施の形態の変形例によれば、第１の実施の形態により得られる効果に加え、有機ＥＬ素子の寿命をさらに延ばすことができる。

なお、本実施の形態の変形例によれば、第１の実施の形態により得られる効果も得られる。すなわち、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸにそれぞれ含まれる複数の有機ＥＬ素子の温度をほぼ均一に保つことができる。したがって、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１を構成する複数の発光画素ＰＸにそれぞれ含まれる複数の有機ＥＬ素子の各々の発光特性を安定させることができる。

その結果、表示パネル１００の駆動時において、発光画素部１１１が表示する画像の画質低下を防ぐことができる。

また、表示パネル１００の駆動時に特に温度が高くなる部分にのみ、熱拡散率が高い熱拡散シート２１０を貼り付け、それ以外の部分には、単位面積当たりの価格が安い熱拡散シート２２０を貼り付ける。

すなわち、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことができる。
なお、第１の実施の形態の表示装置１０００および第１の実施の形態の変形例における表示装置１０００Ａの外観図は、図６に示される図である。

以上、本発明における表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、あるいは異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、コストを抑えつつ、効率のよい放熱を行うことを可能とする表示装置として、利用することができる。

１００表示パネル
１１０発光部
１１１発光画素部
１２０基板
１３０走査線駆動回路
１４０．１，１４０．２，１４０．３信号線駆動回路
１０００，１０００Ａ表示装置

Claims

有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を利用して画像を表示する表示パネルを備える表示装置であって、
前記表示パネルは、
基板と、
前記基板の表面である第１の面の一部の領域上に形成され、行列状に配列された複数の発光画素から構成される発光画素部とを備え、
前記複数の発光画素は、それぞれ、複数の有機ＥＬ素子を含み、
前記表示装置は、さらに、
前記基板の裏面である第２の面のうち、前記第１の面において前記発光画素部が形成されていない領域に対応する部分であって、かつ、前記表示パネルの駆動時において前記発光画素部より高い温度になる部分である高温部を含む部分に貼り付けられる第１熱拡散シートと、
前記第２の面のうち、前記第１の面において前記発光画素部が形成される領域に対応する部分の少なくとも一部に貼り付けられる第２熱拡散シートとを備え、
前記第１熱拡散シートは、該第１熱拡散シートが貼り付けられた部分の熱を放熱させるシートであり、
前記第１熱拡散シートの熱拡散率は、前記第２熱拡散シートの熱拡散率より大きく、
前記第１熱拡散シートと前記第２熱拡散シートとの距離をｃとし、前記基板の厚みをｂとした場合、ｃ＞ｂを満たし、
前記第１熱拡散シートと、前記複数の発光画素のうち該第１熱拡散シートに最も近い発光画素との水平方向の距離をａとし、前記基板の厚みをｂとした場合、ａ＞ｂを満たす、
表示装置。
前記表示装置は、さらに、
前記第１熱拡散シートと接し、熱を放熱するための放熱部を備える、
請求項１に記載の表示装置。
前記第１熱拡散シートを形成する材料は、グラファイトである、
請求項１または２に記載の表示装置。