JP6291690B2

JP6291690B2 - 有機ｅｌ表示装置

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Publication number: JP6291690B2
Application number: JP2016529001A
Authority: JP
Inventors: 益本　賢一; 賢一益本
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: US20180376627A1; JPWO2015198531A1; US10104815B2; US20170162820A1; WO2015198531A1; US10687445B2

Description

本開示は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルを備える有機ＥＬ表示装置に関する。

テレビ等の有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子がマトリクス状に配置された表示パネルや複数の電子部品を有する回路基板、配線基板などを備えている。さらに有機ＥＬ表示装置は、表示パネルや基板を構造的に保持し保護する部材なども備えている。

特許文献１は、有機ＥＬ表示装置などに用いられるような、配線基板に取り付けられた電子部品について、放熱効率を向上させる技術が記載されている。

特開２００８−２７０４５３号公報

本開示は、構造部材に電子部品が発生させる熱を効率よく伝えて放熱効果を高めた有機ＥＬ表示装置を提供する。

本開示にかかる有機ＥＬ表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの画像が表示される側の表示面とは反対側の背面側に配置される板状の基台と、前記表示パネルの表示面側の周縁部に接続される柔軟性を有する配線基板と、前記基台の背面側に配置され、前記配線基板と接続される回路基板と、前記配線基板、および、前記回路基板の少なくともいずれかに取り付けられる電子部品と、前記電子部品の背面に取り付けられる熱伝導部材と、前記熱伝導部材の背面側で前記熱伝導部材を覆うように配置される構造材である背面構造部材と、前記基台と前記背面構造部材とを機械的に接続し、前記電子部品と前記背面構造部材で前記熱伝導部材を挟み込んで圧縮し当該状態を維持する圧縮力を発生させる接続部材とを備える。

本開示における有機ＥＬ表示装置は、電子部品と背面構造部材とにより圧縮された熱伝導部材が効率よく電子部品の熱を背面構造部材に伝えることができる。従って、背面構造部材が電子部品の熱を効率よく放熱することが可能となる。

図１は、有機ＥＬ表示装置の外観を示す斜視図である。図２は、有機ＥＬ表示装置の構造の概要を示す分解斜視図である。図３は、有機ＥＬ表示装置における基台と枠部材との関係を分解した状態で示す斜視図である。図４は、電子部品近傍を断面で示す側面図である。図５は、変形例１における電子部品と熱伝導部材との関係を示す斜視図である。図６は、熱伝導部材の大きさのバリエーションの一つを断面で示す側面図である。図７は、熱伝導部材の大きさのバリエーションの他の一つを断面で示す側面図である。図８は、電子部品が配線基板に取り付けられている場合を断面で示す側面図である。図９は、電子部品が配線基板に取り付けられている場合を断面で示す側面図である。

本開示者らは、従来の表示装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

従前の表示装置は、電子部品からの発熱量も比較的少なく、また、電子部品が収納される空間が広いため、電子部品の周囲の空気を自然に、または、強制的に対流させることで放熱することができていた。

ところが、昨今の表示装置、例えば有機ＥＬ表示装置は表示パネルを駆動する電子回路からの発熱量が比較的多く、有機ＥＬ表示装置全体の薄型化も図られているため、電子部品周囲の空気の対流では十分に放熱することが困難な場合があることを見出した。

本開示は、上記問題点に基づいてなされたものである。以下に適宜図面を参照しながら、実施の形態を説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、本開示者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
［有機ＥＬ表示装置の構成］
図１は、有機ＥＬ表示装置の外観を示す斜視図である。

図２は、有機ＥＬ表示装置の構造の概要を示す分解斜視図である。

図３は、有機ＥＬ表示装置における基台と枠部材との関係を分解した状態で示す斜視図である。

図４は、電子部品近傍を断面で示す側面図である。

なお、これらの図は、有機ＥＬ表示装置１００の概略構成を模式的に示したものであり、細部は省略されている。

これらの図に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、例えば、受信した放送波等から得られる映像および音声を出力するテレビであり、表示パネル１０１と、基台１０２と、配線基板１０４と、回路基板１０３と、電子部品１０５と、熱伝導部材１０６と、背面構造部材１０７と、接続部材１０８（図１〜３には示さず）とを備えている。

表示パネル１０１は、画像などを表示する装置である。表示パネル１０１は、有機化合物で発光層が構成された発光ダイオードである有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ダイオードを発光素子と、これを駆動するためのスイッチ素子や容量素子などからなる電子回路とがガラス基板などにマトリクス状に配置された装置である。発光素子は独立して駆動可能であり、発光素子を駆動させるための電力や信号を各発光素子に供給するための導線の端部がガラス基板の周縁部に並べて配線されている。また、表示パネル１０１全体の厚みは、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。

基台１０２は、表示パネル１０１の画像が表示される側の表示面とは反対側の背面（図中Ｙ軸の正側の面）に配置され、表示パネル１０１を保持する板状の部材である。また、基台１０２は、背面に回路基板１０３を保持している。基台１０２は例えば、一般にシャーシと呼ばれる金属の板材からなり、構造的強度の向上などのためにプレス加工等により凹凸が設けられる場合がある。さらに基台１０２は、ネジ止めのためのボス等が取り付けられる場合がある。また、基台１０２は、表示パネル１０１の背面の全面（またはほぼ全面）を覆うように配置され、表示パネル１０１で発生した熱を放熱する機能を有する場合もある。

なお、表示パネル１０１や基台１０２などを図示する場合があるが、各部分の詳細な形状や大きさ、各部材相互の相対的な比率などは説明のためデフォルメし、また、省略する場合がある。

配線基板１０４は、一端部が表示パネル１０１の表示面側の周縁部に配線された導線と電気的に接続され、かつ、ガラス基板などに機械的に接続される柔軟性を備えた基板である。また、配線基板１０４の他端部は回路基板１０３に電気的、かつ、機械的接続されている。配線基板１０４は、柔軟性を利用して重ねられた基台１０２および表示パネル１０１の周縁端を越えて基台１０２の背面側に至るまで湾曲させた状態で配置されている。ここで、配線基板１０４とは、例えば図３に示すような電子部品が搭載されていない柔軟性を備えたプリント配線基板や、電子部品が搭載された柔軟性を備えたプリント配線基板、いわゆるＣＯＦ（ＣｈｉｐｏｎＦｉｌｍ）などである。本実施の形態の場合、配線基板１０４は、一枚の回路基板１０３に対し複数枚（本実施の形態の場合は４枚）一列に並んだ状態で接続されている。

回路基板１０３は、例えば、樹脂製の板材を基材とする基板本体に複数の電子部品で構成された電気回路が配置された基板である。具体的に例えば、回路基板１０３は、走査駆動信号を表示パネル１０１に供給する走査駆動回路や、信号電圧を表示パネル１０１に供給する信号線駆動回路などが搭載された基板であり、基台１０２の周縁に沿うように配置されている。なお、走査駆動回路は、ゲートドライバまたはスキャンドライバ等とも呼ばれ、信号線駆動回路は、データドライバまたはソースドライバ等とも呼ばれる。

なお、図４では、回路基板１０３を例示的かつ模式的に示しており、有機ＥＬ表示装置１００に必要な回路基板１０３の全てを記載しているのではない。また、基台１０２には、上記機能を備えた回路基板であって、図４では図示しない回路基板も複数取り付けられている。具体的にこれらの回路基板は、例えば、受信した映像信号を処理する信号処理回路、電力を外部から受け取って各回路に供給する電源回路等を有する場合がある。

電子部品１０５は、配線基板１０４、および、回路基板１０３の少なくともいずれかに取り付けられる電子的（電気的）に機能する部品である。本実施の形態の場合、電子部品１０５は、回路基板１０３に取り付けられている。具体的に電子部品１０５としては、ドライバＩＣなどと称される表示パネル１０１に設けられた電子回路を直接駆動するもの等を例示することができる。

熱伝導部材１０６は、電子部品１０５の背面に取り付けられる部材であり、電子部品１０５が発する熱を背面構造部材１０７に伝導する部材である。熱伝導部材１０６は、少なくとも空気よりは熱伝導率が高い部材である。また、熱伝導部材１０６は、有機ＥＬ表示装置１００を組み立てた状態で、電子部品１０５と背面構造部材１０７とにより挟まれて圧縮された状態となる柔軟性を備え、かつ、当該圧縮状態において電子部品１０５、および、背面構造部材１０７に密着するための付勢力（復元力）を備えている。具体的に熱伝導部材１０６は、熱伝導シートなどと称される部材であり、何も圧力が加えられていない状態ではシート形状（板形状）を維持し、圧力が加えられると圧力を加えた部材の表面形状に沿って変形し、圧力を解除するとほぼ元の形状に戻る部材である。

また、熱伝導部材１０６は、少なくとも電子部品１０５と当接する側の面に粘着性を備えるものでもよい。これによれば、有機ＥＬ表示装置１００を組み立てる際に熱伝導部材１０６の位置を維持するのが容易となる。また、熱伝導部材１０６を用いて電子部品１０５と他の部材（例えば、回路基板１０３、配線基板１０４）とを接着して取付強度を向上させることができる。熱伝導部材１０６は、熱伝導部材１０６自体が粘着性を備えていてもよく、接着剤などを塗布することにより熱伝導部材１０６に粘着性を付与してもかまわない。

本実施の形態の場合、熱伝導部材１０６は、図３、図４に示すように、電子部品１０５の背面に沿って電子部品１０５の外方にまで広がって配置され、さらに配線基板１０４と回路基板１０３との接続部分１４１にまで広がって配置されている。そして、接続部材１０８により発生する圧縮力により柔軟性を備えた熱伝導部材１０６が電子部品１０５を包み込むように変形し、接続部分１４１を接触状態で覆う。

背面構造部材１０７は、有機ＥＬ表示装置１００の構造的強度を確保する構造部材の一つであり、熱伝導部材１０６の背面に接触して熱伝導部材１０６から伝わった熱を放熱することができる部材である。本実施の形態の場合、背面構造部材１０７は、有機ＥＬ表示装置１００の背面を覆って回路基板１０３や表示パネル１０１を保護するバックカバー１７１である。

本実施の形態の場合、背面構造部材１０７としてのバックカバー１７１は、薄い金属製の板材であり、表示パネル１０１の背方の全てを覆う大きさを備えている。従って、電子部品１０５から伝わった熱を効率よく放熱することが可能である。

なお、背面構造部材１０７としては特に限定されるものではなく、表示パネル１０１の周縁部分を保護するベゼル１７２の一部が熱伝導部材１０６の背面側にまで張り出した構造を備え熱伝導部材１０６と押圧状態で接触する場合、当該ベゼル１７２が背面構造部材１０７として機能する。

また、バックカバー１７１などとベゼル１７２などとが協働して電子部品１０５の熱を放熱する場合、いずれもが背面構造部材１０７となる。

接続部材１０８とは、図４に示すように、基台１０２と背面構造部材１０７（本実施の形態の場合、バックカバー１７１）とを機械的に接続し、電子部品１０５と背面構造部材１０７とで熱伝導部材１０６を挟み込んで圧縮し当該圧縮状態を維持する圧縮力を発生させる部材である。

本実施の形態の場合、接続部材１０８は、ネジ（ビス）であり、基台１０２に設けられたネジ穴に接続部材１０８をねじ込むことにより電子部品１０５と背面構造部材１０７との距離を縮め、熱伝導部材１０６を圧縮する圧縮力を発生させている。

また、熱伝導部材１０６は、電子部品１０５の背面に沿って電子部品１０５の外方にまで広がって配置され、さらに前記配線基板と前記回路基板との接続部分にまで広がって配置され、前記接続部材により発生する圧縮力により、前記接続部分に接続される。

接続部材１０８は特に制限されるものでは無く、前記圧縮力を発生させることができるものであればよい。例えば接続部材１０８としては、リベットなどでも良く、また、基台１０２の一部を塑性変形させることにより接続部材１０８として機能させてもかまわない。

［有機ＥＬ表示装置の製造方法］
次に、有機ＥＬ表示装置１００の製造方法を説明する。

表示パネル１０１と、表示パネル１０１の背面側に配置される板状の基台１０２とを、例えば両面テープなどにより貼り付ける。

次に、基台１０２および表示パネル１０１の周縁端を越えて基台１０２の背面側に至るように配線基板１０４を配置する。本実施の形態の場合、回路基板１０３と配線基板１０４とは予め接続されており、配置終了後、回路基板１０３と基台１０２とは固定される。

次に、電子部品１０５の背面に熱伝導部材１０６を取り付ける。本実施の形態の場合、具体的には電子部品１０５は回路基板１０３に取り付けられており、当該電子部品１０５の背面に粘着性を備えたシート状の熱伝導部材１０６を貼り付ける。

次に、ベゼル１７２を基台１０２および表示パネル１０１の全ての周縁端部に配置し、ベゼル１７２と基台１０２とを固定する。

次に、背面構造部材１０７としてのバックカバー１７１を接続部材１０８を用いて基台１０２に固定する。これによって、電子部品１０５とバックカバー１７１との距離が狭くなり、電子部品１０５とバックカバー１７１とで熱伝導部材１０６を圧縮状態に維持することが可能となる。さらに、熱伝導部材１０６はバックカバー１７１の圧力により変形し、熱伝導部材１０６の一部が、電子部品１０５周辺の回路基板１０３の表面や配線基板１０４と回路基板１０３との接続部分１４１を押圧する。

以上の工程を含むことにより本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１００が製造される。なお、上記製造方法の各順番は前後する場合がある。

以上の有機ＥＬ表示装置１００によれば、電子部品１０５と背面構造部材１０７との間で熱伝導部材１０６が圧縮され、熱伝導部材１０６が電子部品１０５、および、背面構造部材１０７の両者にそれぞれ密着するため、電子部品１０５から発生した熱を効率よく背面構造部材１０７に伝えることができる。また、背面構造部材１０７をバックカバー１７１など大きな面積を備える部材などとすることができるため、伝えられた熱を効率よく放熱することが可能となる。

さらに、熱伝導部材１０６が、配線基板１０４と回路基板１０３との接続部分１４１を押圧することで保護するため、回路基板１０３から配線基板１０４が不本意に脱落することを抑制できる。また、基台１０２の熱膨張係数と背面構造部材１０７の熱膨張係数の違いなどにより、電子部品１０５に対し熱伝導部材１０６がずれる方向に力が加わった場合でも当該力に抗することができ、また、ずれたとしても電子部品１０５の背面全体と接触しているため、電子部品１０５の熱を背面構造部材１０７に伝達する効率はほとんど減少することはない。

次に、有機ＥＬ表示装置１００の変形例について説明する。

［変形例１］
図５は、変形例１における電子部品と熱伝導部材との関係を示す斜視図である。

同図に示すように、熱伝導部材１０６は、複数の電子部品１０５を覆うことができる大きさであってもかまわない。

これにより、熱伝導部材１０６の取付作業が容易となる。

［変形例２］
図６は、熱伝導部材の大きさのバリエーションの一つを断面で示す側面図である。

図７は、熱伝導部材の大きさのバリエーションの他の一つを断面で示す側面図である。

熱伝導部材１０６は、図６に示すように、電子部品１０５よりも小さなものでもかまわない。また、図７に示すように、熱伝導部材１０６は、電子部品１０５の背面に沿って電子部品１０５の外方にまで広がって配置され、接続部材１０８により発生する圧縮力によって変形し、電子部品１０５が取り付けられている周囲の回路基板１０３に接触するものでもかまわない。

［変形例３］
図８は、電子部品が配線基板に取り付けられている場合を断面で示す側面図である。

同図に示すように、電子部品１０５が配線基板１０４に取り付けられている場合、つまり、配線基板１０４がＣＯＦの場合、回路基板１０３は、配線基板１０４と基台１０２との間であって電子部品１０５が配置されている部分にまで広がって配置されることが好ましい。

上記態様によれば、電子部品１０５が柔軟性のある配線基板１０４に取り付けられているにもかかわらず、背面構造部材１０７と基台１０２とを接続部材１０８で接続することにより圧縮力は回路基板１０３を介して電子部品１０５に付与され、背面構造部材１０７と電子部品１０５との間で熱伝導部材１０６を圧縮することが可能となる。

［変形例４］
図９は、電子部品が配線基板に取り付けられている場合を断面で示す側面図である。

同図に示すように、電子部品１０５が配線基板１０４に取り付けられている場合であって、基台１０２は、電子部品１０５に向かって突出する突出部１２１を備えることが好ましい。突出部１２１は具体的には回路基板１０３の厚さ程度に突出することが好ましい。

上記態様によれば、電子部品１０５が柔軟性のある配線基板１０４に取り付けられているにもかかわらず、背面構造部材１０７と基台１０２とを接続部材１０８で接続することにより圧縮力は基台１０２の突出部１２１を介して電子部品１０５に付与され、背面構造部材１０７と電子部品１０５との間で熱伝導部材１０６を圧縮することが可能となる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、および、その変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１や変形例で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

たとえば、実施の形態１において、有機ＥＬ表示装置１００は有機ＥＬ表示パネルを備えたテレビであるとした。しかし、有機ＥＬ表示装置１００は、テレビ以外であってもかまわない。例えば、有機ＥＬ表示装置１００は、外部から入力される映像を表示するモニタ装置、広告媒体として使用されるデジタルサイネージ、ならびに、タッチパネルによってユーザの操作を受け付ける携帯端末、タブレット端末、および、テーブル型有機ＥＬ表示装置等として実現されてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、画像や文字、動画を表示する有機ＥＬ表示装置であって、薄型化が要求される有機ＥＬ表示装置に適用可能である。具体的には、テレビ、モニタ表示、デジタルサイネージ、携帯端末、タブレット端末、および、テーブル型有機ＥＬ表示装置などの電子機器に、本開示は適用可能である。

１００表示装置
１０１表示パネル
１０２基台
１０３回路基板
１０４配線基板
１０５電子部品
１０６熱伝導部材
１０７背面構造部材
１０８接続部材
１２１突出部
１４１接続部分
１７１バックカバー
１７２ベゼル

Claims

画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの画像が表示される側の表示面とは反対側の背面側に配置される板状の基台と、
前記表示パネルの表示面側の周縁部に接続される柔軟性を有する配線基板と、
前記基台の背面側に配置され、前記配線基板と接続される回路基板と、
前記配線基板、および、前記回路基板の少なくともいずれかに取り付けられる電子部品と、
前記電子部品の背面に取り付けられる熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の背面側で前記熱伝導部材を覆うように配置される構造材である背面構造部材と、
前記基台と前記背面構造部材とを機械的に接続し、前記電子部品と前記背面構造部材で前記熱伝導部材を挟み込んで圧縮し当該状態を維持する圧縮力を発生させる接続部材とを備える
有機ＥＬ表示装置。
前記熱伝導部材は、前記電子部品の背面に沿って前記電子部品の外方にまで広がって配置され、前記接続部材により発生する圧縮力により、前記電子部品が取り付けられている前記配線基板、または、前記回路基板に接触する
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記熱伝導部材は、さらに前記配線基板と前記回路基板との接続部分にまで広がって配置され、前記接続部材により発生する圧縮力により、前記接続部分に接触する
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記電子部品が前記配線基板に取り付けられている場合において、
前記回路基板は、前記配線基板と前記基台との間であって前記電子部品が配置されている部分にまで広がって配置され、
前記圧縮力は前記回路基板を介して前記電子部品に付与される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記電子部品が前記配線基板に取り付けられている場合において、
前記基台は、前記電子部品に向かって突出する突出部を備え、
前記圧縮力は前記突出部を介して前記電子部品に付与される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。