WO2020207711A1 - Anzeigevorrichtung mit verbessertem wärmemanagement - Google Patents

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WO2020207711A1
WO2020207711A1 PCT/EP2020/057097 EP2020057097W WO2020207711A1 WO 2020207711 A1 WO2020207711 A1 WO 2020207711A1 EP 2020057097 W EP2020057097 W EP 2020057097W WO 2020207711 A1 WO2020207711 A1 WO 2020207711A1
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display device
heat
display panel
electronic component
cover glass
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PCT/EP2020/057097
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Markus Weber
Torsten Lahr
Rüdiger Lotz
Inken Fahlbusch
Sascha KAYSSER
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • G02F1/133628—Illuminating devices with cooling means

Definitions

  • the present invention relates to a display device with improved thermal management, in particular with improved cooling of electronic components.
  • WO 2013/049243 A1 describes an OLED display (OLED: Organic Light Emitting Diode; organic light-emitting diode) for a smartphone.
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • the display stack of the OLED display has a thermally conductive layer which is arranged on or under a substrate of the display stack.
  • the thermally conductive layer is used to distribute the heat produced by the electronic components of the smartphone evenly over the OLED display.
  • the drivers are an essential source of heat in a display. Typically the drivers are on one
  • LCD Liquid Crystal Display
  • LED Light Emitting Diode
  • LED Light Emitting Diode
  • the driver components for the backlighting can also lead to additional heat input.
  • Other factors are increasing
  • the brightness may have to be reduced at an early stage to protect the materials used or to ensure comfort for the user. Increased
  • a display device has:
  • At least one electronic component for the display panel which is arranged adjacent to an active surface of the display panel below the cover glass; and a thermally conductive element which is larger than the at least one electronic component and which is designed to distribute a heat input generated by the electronic component over a large area.
  • an additional heat-conducting or heat-distributing element is applied to the heat-producing electronic component.
  • the thermally conductive element is made of a suitable material with a high thermal conductivity, e.g. made of pyrolytic graphite [1] Due to the large surface area compared to the electronic component, the heat input is distributed more evenly and the temperature on the electronic components is reduced. The resulting improved cooling enables higher power densities to be achieved. Especially when attaching the
  • the areal distribution of the heat input generated by this avoided hot spots on the glass surface areal distribution of the heat input generated by this avoided hot spots on the glass surface.
  • the at least one electronic component is a driver or a lighting element.
  • the at least one electronic component can, for example, be on a substrate of the display panel, a circuit board for the display panel or a circuit board of a lighting assembly
  • Drivers and lighting elements are essential
  • the display device has a cover glass for the display panel, the at least one electronic component being arranged below the cover glass.
  • Display devices are often provided with a cover glass, particularly for applications in the automotive sector. Because of the thermally non-conductive glass environment, heat build-up typically occurs without further measures. In this case, heat-producing electronic components arranged below the cover glass can cause hot spots on the glass surface. These are perceived by the user as annoying, especially in displays with a touch function, and should therefore be avoided. Heat dissipation from these electronic components is therefore particularly useful in order to ensure that the display device can be operated comfortably for the user.
  • the heat-conducting element extends over the entire width of the display panel, over the entire back of the
  • the heat-conducting element is designed to be flexible.
  • a foil made of pyrolytic graphite, graphene or metal can be used as the thermally conductive element.
  • Design allows a largely free adaptation of the heat-conducting element to the geometric conditions of the display device, in particular with regard to the available space.
  • a flexible configuration is also helpful in order to realize a thermal connection of the thermally conductive element to a heat sink.
  • a thermal connection to an external component and the heat transport into less critical areas of the display device can further increase the cooling.
  • the external component can for example be a housing of the display device.
  • the at least one electronic component is thermally connected to the heat-conducting element.
  • the heat dissipation is additionally improved, since the heat conduction from the electronic component into the heat-conducting element is increased.
  • the heat-conducting element is arranged on an underside of the substrate. The heat transport from the heat source to the thermally conductive element is dependent on the substrate thickness. This configuration is therefore particularly suitable for thin displays, such as those required for curved displays. At the same time, this arrangement enables more efficient cooling.
  • the thermally conductive element is glued to the cover glass.
  • the use of an adhesive connection significantly simplifies the application of the thermally conductive element.
  • an additional thermal coupling between the thermally conductive element and the electronic component is recommended in order to achieve a sufficient
  • the thermally conductive element is separated from the cover glass by an air gap or by a thermal insulator.
  • a further reduction in the surface temperature on the front of the display or the cover glass is achieved by thermal decoupling by means of an air gap or a thermal insulator.
  • the heat-conducting element and the thermal insulator can be designed as individual elements or as a combination of two different materials in one assembly. The combination can e.g. be made by lamination.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a
  • Display device with electronic components and a thermally conductive element
  • Fig. 2 shows a plan view of an embodiment of a display device according to the invention
  • 3 shows a section through an embodiment of a display device according to the invention
  • Fig. 4 shows an embodiment of the display device with thermal
  • Fig. 5 shows an embodiment of the display device with thermal
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the display device with thermal decoupling between the heat-conducting element and a cover glass
  • FIG. 7 shows an embodiment of the display device with the connection of the heat-conducting element to a heat sink
  • FIG. 8 illustrates an adapted configuration of the heat-conducting element for the embodiment of the display device from FIG. 7;
  • Fig. 10 shows a further embodiment of the display device with
  • FIG. 11 shows an embodiment of the display device with a thermally conductive element arranged below a substrate.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of an embodiment of a display device 1 according to the invention with a plurality of electronic components 12 and a heat-conducting element 14.
  • the electronic components 12 are drivers of a display panel 10, which are arranged on a substrate 15 of the display panel 10 adjacent to an active surface 13 shown here with dashed lines.
  • an active surface 13 On the active surface 13 is a cover 26, the design and function of
  • the cover 26 is, for example, a color filter glass, whereas in the case of an OLED display it is a cover glass that is required for encapsulation.
  • the active surface 13 is typically slightly smaller than the cover 26.
  • a cover glass 11 is provided above the display panel 10.
  • the thermally conductive element 14 extends here over the entire width of the display panel 10 and thus over all drivers. By applying a thermally conductive element 14 made of a suitable material with a high thermal conductivity, the heat input of the drivers is evenly distributed and the temperature at the drivers is reduced.
  • FIG. 2 shows a plan view of an embodiment of a display device 1 according to the invention.
  • the electronic components 12, which are not visible here and are therefore shown in dashed lines, are not arranged on a substrate of the display panel 10, but rather on a circuit board 16 for the display panel 10.
  • the circuit board 16 for the display electronics is again adjacent to an active surface 13 of the display panel 10.
  • a thermally conductive element 14 is arranged on the printed circuit board 16, which as in FIG. 1 extends over the entire width of the display panel 10 and thus extends over all electronic components on the circuit board 16.
  • FIG. 3 shows a section through an embodiment of a display device 1 according to the invention.
  • An electronic component 12 in this case a driver, is arranged on a substrate 15 of the display panel 10.
  • the driver is arranged adjacent to an active surface for the image display or to a cover 26 located thereon.
  • the display panel 10 is in one
  • housing 2 of the display device mounted.
  • the housing 2 is closed to the outside by a cover glass 11.
  • the thermally conductive element 14 is attached to the rear side of the cover glass 11 under a black print 19 applied to the cover glass 11.
  • a bonding layer 27 is located between the cover 26 and the cover glass 11. The gap between the adjacent components can, however, also be filled with air.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the display device 1 with thermal coupling between the electronic component 12 and the heat-conducting element 14.
  • thermally conductive element 14 on the back of the cover glass 1 1, e.g. by means of an adhesive connection 20.
  • An adhesive tape can be used particularly advantageously for this purpose.
  • a thermal coupling 21 applied to the rear of the thermally conductive element 14 ensures reliable heat conduction from the electronic component 12 into the thermally conductive element 14.
  • the electronic component 12 is arranged on a substrate 15 of the display panel 10.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the display device 1 with thermal decoupling between the heat-conducting element 14 and the cover glass 11.
  • the heat-conducting element 14 is applied directly to the electronic component 12 without a connection to the cover glass 11.
  • the heat-conducting element 14 is thermally decoupled from the cover glass 11 by means of an air gap 22. This achieves a further reduction in the surface temperature on the front of the display device 1 or of the cover glass 11.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the display device 1 with thermal decoupling between the heat-conducting element 14 and the cover glass 11.
  • the thermally conductive element 14 is without
  • thermal coupling 21 Connection to the cover glass 1 1 applied directly to the electronic components 12 using a thermal coupling 21.
  • a thermal insulator 18 is applied to the heat-conducting element 14.
  • a further reduction in the surface temperature on the front side of the display device 1 or of the cover glass 11 is achieved by thermal decoupling by means of a thermal insulator 18.
  • the thermally conductive element 14 and the thermal insulator 18 can be designed as individual elements or as a combination of two different materials in one assembly. The combination can e.g. be made by lamination.
  • an additional air gap 22 can be provided between the thermal insulator 18 and the cover glass 11.
  • the electronic component 12 is arranged on the substrate 15 of the display panel 10 as it was before.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the display device 1 with the connection of the heat-conducting element 14 to a heat sink 17.
  • the heat sink is part of a housing 2 of the display device 1.
  • the thermally conductive element 14 is applied directly to the electronic components 12 without a connection to the cover glass 11 using a thermal coupling 21.
  • the heat-conducting element 14 is thermally decoupled from the cover glass 11 by means of an air gap 22 or, alternatively, a thermal insulator.
  • a flexible thermal coupling 21 is part of a housing 2 of the display device 1.
  • thermally conductive element 14 e.g. a thermally conductive film
  • the heat dissipation can be further increased by a thermal connection to an external component 2 and the heat transport into less critical areas of the display device 1
  • Adaptation of the shape of the thermally conductive element 14 makes sense. This can be done in a simple manner by cutting, for example. 8 illustrates such an adapted one Design of the thermally conductive element 14 that takes the shape of a printed circuit board 16 for the display panel 10 into account.
  • the electronic component 12 is a lighting element, in particular a
  • thermoly conductive element 14 e.g. a thermally conductive film
  • the heat input generated locally by the lighting assembly 23 is distributed over the entire rear of the display panel 10. This can be implemented with or without an additional thermal coupling to the surrounding housing 2, which serves as an additional heat sink 17 in the case of a thermal coupling.
  • Fig. 10 shows a further embodiment of the display device 1 with
  • Cooling of the lighting assembly 23 The heat generated locally by the lighting assembly 23 is generated by means of a heat-conducting element 14
  • heat input is transported out of the display device 1 and over the entire rear of a housing 2
  • Display device 1 distributed. This can in turn be implemented with or without an additional thermal coupling with the surrounding housing 2, which serves as an additional heat sink 17 in the case of a thermal coupling.
  • FIG 11 shows an embodiment of the display device 1 with a thermally conductive element 14 arranged below a substrate 15 of the display panel 10, ie the thermally conductive element 14 is attached to the rear of the display panel 10.
  • the heat transport from the source to the heat-conducting element 14 is dependent on the thickness of the substrate 15, so that this variant is particularly suitable for thin displays, such as those required for curved displays, for example.
  • An advantage of this arrangement is that more efficient cooling can be made possible. credentials

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (1) mit einem verbesserten Wärmemanagement. Die Anzeigevorrichtung (1) weist ein Display-Panel (10) und zumindest ein elektronisches Bauteil (12) für das Display-Panel (10) auf, das angrenzend an eine aktive Fläche (13) des Display-Panels (10) angeordnet ist. Die Anzeigevorrichtung (1) weist zudem ein wärmeleitendes Element (14) auf, das größer als das zumindest eine elektronische Bauteil (12) ist und das dazu ausgebildet ist, einen vom elektronischen Bauteil (12) erzeugten Wärmeeintrag flächig zu verteilen.

Description

Beschreibung
Anzeigevorrichtung mit verbessertem Wärmemanagement
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem verbesserten Wärmemanagement, insbesondere mit einer verbesserten Entwärmung von elektronischen Bauteilen.
Das Wärmemanagement in Anzeigevorrichtungen gewinnt in Anbetracht einer beständigen Steigerung der Prozessorleistung elektronischer Geräte, z.B. der Prozessoren von Smartphones, zunehmend an Bedeutung.
Beispielsweise beschreibt WO 2013/049243 A1 ein OLED-Display (OLED: Organic Light Emitting Diode; Organische Leuchtdiode) für ein Smartphone. Der
Display-Stack des OLED-Displays weist eine thermisch leitfähige Schicht auf, die auf oder unter einem Substrat des Display-Stacks angeordnet ist. Die thermisch leitfähige Schicht dient dazu, die von den elektronischen Komponenten des Smartphones produziert Wärme gleichmäßig über das OLED-Display zu verteilen.
Allerdings heizen sich alle in Anzeigevorrichtungen derzeit genutzten Displaytypen unabhängig von den weiteren elektronischen Komponenten auch aufgrund interner Verluste signifikant gegenüber der Umgebung auf. Eine wesentliche Wärmequelle eines Displays sind die Treiber. Typischerweise sind die Treiber auf einem
Glassubstrat des Displays angebracht, sie können aber auch auf einer Leiterplatte angeordnet sein, z.B. einer flexiblen Leiterplatte. Die Anzahl der Treiberelemente kann variieren. Eine weitere Wärmequelle bei Flüssigkristalldisplays (LCD: Liquid Crystal Display) ist die Hinterleuchtung, die z.B. in Form einer Anordnung von LEDs (LED: Light Emitting Diode; Leuchtdiode) realisiert sein kann. Konzeptbedingt können unter Umständen auch die Treiberbauteile für die Hinterleuchtung zu einem zusätzlichen Wärmeeintrag führen. Weitere Faktoren sind steigende
Anforderungen an die Auflösung sowie die Farbsättigung von Displays, welche jeweils wiederum die Verlustleistung des Displays in die Höhe treiben. Eine starke Wärmeentwicklung der Treiberbauteile, gegebenenfalls kombiniert mit der Wärmeentwicklung der Hinterleuchtung, führt zu einer signifikanten Erwärmung der optischen Komponenten des Displays, z.B. optische Folien oder
Polarisationsfilter. Diese Temperaturerhöhung kann im ungünstigsten Fall zu einer Schädigung der optischen Komponenten führen.
Des Weiteren tritt eine erhebliche Wärmeentwicklung auf der Displayoberfläche bzw. Glasoberfläche auf. Diese heißen Stellen auf der Glasoberfläche im Bereich der Treiberbauteile sind gerade bei Displayanwendung mit Touch-Funktion nicht erwünscht, bzw. führen bei Berührung zu unangenehmen Effekten für den
Benutzer.
Aufgrund der starken lokalen Erhitzung muss zum Schutz der verwendeten Materialien bzw. zur Gewährleistung des Komforts für den Benutzer gegebenenfalls ein frühzeitiges Fierunterregeln der Helligkeit erfolgen. Erhöhte
Flelligkeitsanforderungen der Kunden und der damit verbundene Leistungseintrag ins System sind ohne zusätzliche Maßnahmen mit dem aktuellen Stand der Technik nicht mehr zu realisieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung mit einem verbesserten Wärmemanagement bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß weist eine Anzeigevorrichtung auf:
- ein Display-Panel;
- ein Deckglas für das Display-Panel;
- zumindest ein elektronisches Bauteil für das Display-Panel, das angrenzend an eine aktive Fläche des Display-Panels unterhalb des Deckglases angeordnet ist; und - ein wärmeleitendes Element, das größer als das zumindest eine elektronische Bauteil ist und das dazu ausgebildet ist, einen vom elektronischen Bauteil erzeugten Wärmeeintrag flächig zu verteilen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ein zusätzliches wärmeleitendes bzw. wärmeverteilendes Element auf das wärmeproduzierende elektronische Bauteil aufgebracht. Das wärmeleitende Element besteht aus einem geeigneten Material mit hohem Wärmeleitwert, z.B. aus pyrolytischem Graphit [1 ] Durch die gegenüber dem elektronischen Bauteil großflächige Aufbringung wird der Wärmeeintrag gleichmäßiger verteilt und die Temperatur an den elektronischen Bauteilen reduziert. Durch die sich daraus ergebende verbesserte Entwärmung lassen sich höhere Leistungsdichten realisieren. Insbesondere bei Anbringung der
elektronischen Bauteile unterhalb des Deckglases werden durch die
erfindungsgemäße flächige Verteilung des durch diese erzeugten Wärmeeintrags heiße Stellen auf der Glasoberfläche vermieden. Zudem wird der
Temperaturbereich, in dem die Anzeigevorrichtung ohne aktive Kühlung auskommt, erweitert. Die erfindungsgemäße Lösung ist für alle Arten von Displayanwendungen nutzbar.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine elektronische Bauteil ein Treiber oder ein Beleuchtungselement. Das zumindest eine elektronische Bauteil kann beispielsweise auf einem Substrat des Display-Panels, einer Leiterplatte für das Display-Panel oder einer Leiterplatte einer Beleuchtungsbaugruppe
angeordnet sein. Treiber und Beleuchtungselemente sind die wesentlichen
Wärmequellen, die in aktuellen Anzeigevorrichtungen nicht bereits thermisch angebunden sind, sodass eine Entwärmung dieser Bauteile besonders
empfehlenswert ist. Die Lösung ist aber auch anwendbar auf andere Komponenten mit Verlustwärme, die nicht im optischen Pfad liegen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Anzeigevorrichtung ein Deckglas für das Display-Panel auf, wobei das zumindest eine elektronische Bauteil unterhalb des Deckglases angeordnet ist. Anzeigevorrichtungen sind insbesondere für Anwendungen im Automobilbereich oftmals mit einem Deckglas versehen. Aufgrund der thermisch nicht leitenden Glasumgebung kommt es dabei ohne weitere Maßnahmen typischerweise zu einem Wärmestau. Unterhalb des Deckglas angeordnete wärmeproduzierende elektronische Bauteile können in diesem Fall heiße Stellen auf der Glasoberfläche verursachen. Diese werden insbesondere bei Displays mit Touch-Funktion vom Benutzer als störend empfunden und sollten daher vermieden werden. Eine Entwärmung dieser elektronischen Bauteile ist daher besonders sinnvoll, um eine für den Benutzer angenehme Bedienung der Anzeigevorrichtung zu gewährleisten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erstreckt sich das wärmeleitende Element über die gesamte Breite des Display-Panels, über die gesamte Rückseite des
Display-Panels oder über zumindest einen Teil eines Gehäuses der
Anzeigevorrichtung. Bei allen diesen Ausführungsformen wird eine besonders großflächige Verteilung des Wärmeeintrags erzielt, die Entwärmung der
elektronischen Bauteile ist daher besonders effektiv.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das wärmeleitende Element flexibel ausgestaltet. Beispielsweise kann als wärmeleitendes Element eine Folie aus pyrolytischem Graphit, Graphen oder Metall verwendet werden. Die flexible
Ausgestaltung erlaubt eine weitgehend freie Anpassung des wärmeleitenden Elements an die geometrischen Begebenheiten der Anzeigevorrichtung, insbesondere in Hinblick auf den verfügbaren Platz. Eine flexible Ausgestaltung ist zudem hilfreich, um eine thermische Anbindung des wärmeleitenden Elements an eine Wärmesenke zu realisieren. Durch eine thermische Verbindung zu einem externen Bauteil und den Wärmetransport in weniger kritische Bereiche der Anzeigevorrichtung kann die Entwärmung weiter gesteigert werden. Das externe Bauteil kann beispielsweise ein Gehäuse der Anzeigevorrichtung sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine elektronische Bauteil thermisch an das wärmeleitende Element angebunden. Auf diese Weise wird die Entwärmung zusätzlich verbessert, da die Wärmeleitung vom elektronischen Bauteil in das wärmeleitende Element gesteigert wird. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das wärmeleitende Element auf einer Unterseite des Substrats angeordnet. Der Wärmetransport von der Wärmequelle zum wärmeleitenden Element ist hierbei von der Substratdicke abhängig. Diese Ausgestaltung eignet sich daher besonders für dünne Displays, wie sie z.B. für gekrümmte Anzeigen benötigt werden. Zugleich ermöglicht diese Anordnung eine effizientere Kühlung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das wärmeleitende Element mit dem Deckglas verklebt. Die Verwendung einer Klebeverbindung vereinfacht das Aufbringen des wärmeleitenden Elements deutlich. Bei dieser Ausgestaltung ist eine zusätzliche thermische Kopplung zwischen dem wärmeleitenden Element und dem elektronischen Bauteil empfehlenswert, um einen ausreichenden
Wärmetransport zu gewährleisten. Alternativ ist das wärmeleitende Element durch einen Luftspalt oder durch einen thermischen Isolator vom Deckglas getrennt. Durch eine thermische Entkopplung mittels eines Luftspalts oder eines thermischen Isolators wird eine weitere Reduzierung der Oberflächentemperatur auf der Frontseite des Displays bzw. des Deckglases erreicht. Hierbei können das wärmeleitende Element und der thermische Isolator als Einzelelemente oder als Kombination zweier unterschiedlicher Materialien in einer Baugruppe ausgeführt sein. Die Kombination kann z.B. durch Lamination hergestellt werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.
Figurenübersicht
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit elektronischen Bauteilen und einem wärmeleitenden Element;
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit thermischer
Kopplung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem wärmeleitenden Element;
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit thermischer
Entkopplung zwischen dem wärmeleitenden Element und einem Deckglas;
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit thermischer Entkopplung zwischen dem wärmeleitenden Element und einem Deckglas;
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit Anbindung des wärmeleitenden Elements an eine Wärmesenke;
Fig. 8 verdeutlicht eine angepasste Ausgestaltung des wärmeleitenden Elements für die Ausführungsform der Anzeigevorrichtung aus Fig. 7;
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit Entwärmung einer Beleuchtungsbaugruppe;
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit
Entwärmung der Beleuchtungsbaugruppe; und
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung mit einem unterhalb eines Substrats angeordneten wärmeleitenden Element.
Figurenbeschreibung
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Gleiche Bezugszeichen werden in den Figuren für gleiche oder gleichwirkende Elemente verwendet und nicht notwendigerweise zu jeder Figur erneut beschrieben. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen
Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den
Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 mit mehreren elektronischen Bauteilen 12 und einem wärmeleitenden Element 14. Dargestellt ist eine perspektivische Explosionszeichnung der Anzeigevorrichtung 1 . Bei den elektronischen Bauteilen 12 handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um T reiber eines Display-Panels 10, die auf einem Substrat 15 des Display-Panels 10 angrenzend an eine hier gestrichelt dargestellte aktive Fläche 13 angeordnet sind. Auf der aktiven Fläche 13 befindet sich eine Abdeckung 26, deren Ausgestaltung und Funktion vom
Display-Typ abhängt. Bei einem Flüssigkristalldisplay ist die Abdeckung 26 beispielsweise ein Farbfilter-Glas, bei einem OLED-Display hingegen ein Deckglas, das zur Einkapselung benötigt wird. Die aktive Fläche 13 ist typischerweise geringfügig kleiner als die Abdeckung 26. Oberhalb des Display-Panels 10 ist ein Deckglas 1 1 vorgesehen. Das wärmeleitende Element 14 erstreckt sich hier über die gesamte Breite des Display-Panels 10 und somit über alle Treiber. Durch das flächige Aufbringen eines wärmeleitenden Elements 14 aus einem geeigneten Material mit hohem Wärmeleitwert wird der Wärmeeintrag der Treiber gleichmäßig verteilt und die Temperatur an den Treibern reduziert.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 . In dieser Ausführungsform sind die hier an sich nicht sichtbaren und daher gestrichelt dargestellten elektronischen Bauteile 12 nicht auf einem Substrat des Display-Panels 10 angeordnet, sondern auf einer Leiterplatte 16 für das Display-Panel 10. Die Leiterplatte 16 für die Display-Elektronik grenzt wiederum an eine aktive Fläche 13 des Display-Panels 10 an. Auf der Leiterplatte 16 ist ein wärmeleitendes Element 14 angeordnet, das sich wie schon in Fig. 1 über die gesamte Breite des Display-Panels 10 und somit über alle elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte 16 erstreckt.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 . Auf einem Substrat 15 des Display-Panels 10 ist ein elektronisches Bauteil 12 angeordnet, in diesem Fall ein Treiber. Der Treiber ist benachbart zu einer aktiven Fläche für die Bilddarstellung bzw. zu einer darauf befindlichen Abdeckung 26 angeordnet. Das Display-Panel 10 ist in einem
Gehäuse 2 der Anzeigevorrichtung montiert. Das Gehäuse 2 wird nach Außen durch ein Deckglas 1 1 abgeschlossen. Das wärmeleitende Element 14 ist in diesem Beispiel auf der Rückseite des Deckglases 1 1 unter einem auf das Deckglas 1 1 aufgebrachten Schwarzdruck 19 angebracht. Zwischen der Abdeckung 26 und dem Deckglas 1 1 befindet sich eine Bondingschicht 27. Die Lücke zwischen den angrenzenden Komponenten kann aber auch mit Luft gefüllt sein.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit thermischer Kopplung zwischen dem elektronischen Bauteil 12 und dem wärmeleitenden Element 14. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Montage des
wärmeleitenden Elements 14 auf der Rückseite des Deckglases 1 1 , z.B. mittels einer Klebeverbindung 20. Besonders vorteilhaft kann dazu ein Klebeband genutzt werden. Gleichzeitig gewährleistet eine rückseitig auf dem wärmeleitenden Element 14 aufgebrachte thermische Kopplung 21 eine zuverlässige Wärmeleitung vom elektronischen Bauteil 12 in das wärmeleitende Element 14. Das elektronische Bauteil 12 ist in diesem Beispiel auf einem Substrat 15 des Display-Panels 10 angeordnet.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit thermischer Entkopplung zwischen dem wärmeleitenden Element 14 und dem Deckglas 1 1 . In dieser Ausführungsform wird das wärmeleitende Element 14 ohne Verbindung zum Deckglas 1 1 direkt auf das elektronische Bauteil 12 aufgebracht. Zwischen dem auf dem Substrat 15 angeordneten elektronischen Bauteil 12 und dem wärmeleitenden Element 14 befindet sich eine thermische Kopplung 21 . Mittels eines Luftspalts 22 wird das wärmeleitende Element 14 thermisch vom Deckglas 1 1 entkoppelt. Dadurch wird eine weitere Reduzierung der Oberflächentemperatur auf der Frontseite der Anzeigevorrichtung 1 bzw. des Deckglases 1 1 erreicht.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit thermischer Entkopplung zwischen dem wärmeleitenden Element 14 und dem Deckglas 1 1 . Auch in dieser Ausführungsform wird das wärmeleitende Element 14 ohne
Verbindung zum Deckglas 1 1 unter Verwendung einer thermischen Kopplung 21 direkt auf die elektronischen Bauteile 12 aufgebracht. Zusätzlich ist auf dem wärmeleitenden Element 14 ein thermischer Isolator 18 aufgebracht. Durch eine thermische Entkopplung mittels eines thermischen Isolators 18 wird eine weitere Reduzierung der Oberflächentemperatur auf der Frontseite der Anzeigevorrichtung 1 bzw. des Deckglases 1 1 erzielt. Hierbei können das wärmeleitende Element 14 und der thermische Isolator 18 als Einzelelemente oder als Kombination zweier unterschiedlicher Materialien in einer Baugruppe ausgeführt sein. Die Kombination kann z.B. durch Lamination hergestellt werden. Zwischen dem thermischen Isolator 18 und dem Deckglas 1 1 kann, wie in Fig. 6 erkennbar, ein zusätzlicher Luftspalt 22 vorgesehen sein. Das elektronische Bauteil 12 ist wie schon zuvor auf dem Substrat 15 des Display-Panels 10 angeordnet.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit Anbindung des wärmeleitenden Elements 14 an eine Wärmesenke 17. In diesem Beispiel handelt es sich bei der Wärmesenke um ein Teil eines Gehäuses 2 der Anzeigevorrichtung 1 . Wie schon zuvor wird das wärmeleitende Element 14 ohne Verbindung zum Deckglas 1 1 unter Verwendung einer thermischen Kopplung 21 direkt auf die elektronischen Bauteile 12 aufgebracht. Mittels eines Luftspalts 22 oder alternativ eines thermischen Isolators wird das wärmeleitende Element 14 thermisch vom Deckglas 1 1 entkoppelt. Insbesondere bei Verwendung eines flexiblen
wärmeleitenden Elements 14, z.B. einer thermisch leitenden Folie, kann die Entwärmung durch eine thermische Verbindung zu einem externen Bauteil 2 und den Wärmetransport in weniger kritische Bereiche der Anzeigevorrichtung 1 weiter gesteigert werden Hierzu ist gegebenenfalls eine anwendungsspezifische
Anpassung der Form des wärmeleitenden Elements 14 sinnvoll. Diese kann z.B. auf einfache Weise durch Zuschnitt erfolgen. Fig. 8 verdeutlicht eine solche angepasste Ausgestaltung des wärmeleitenden Elements 14, die die Form einer Leiterplatte 16 für das Display-Panel 10 berücksichtigt.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit Entwärmung einer Beleuchtungsbaugruppe 23, die in diesem Beispiel für eine Hinterleuchtung in Form eines„Edge Backlight“ (Randhinterleuchtung) verwendet wird. Das elektronische Bauteil 12 ist in diesem Fall ein Beleuchtungselement, insbesondere ein
LED-Bauteil, das auf einer Leiterplatte 24 unterhalb des Deckglases 1 1 angeordnet ist und Licht in einen Lichtleiter 25 mit einem Folienstapel einkoppelt. Mittels eines wärmeleitenden Elements 14, z.B. einer thermisch leitenden Folie, wird der lokal durch die Beleuchtungsbaugruppe 23 erzeugte Wärmeeintrag flächig auf die gesamte Rückseite des Display-Panels 10 verteilt. Dies kann mit oder ohne eine zusätzliche thermische Kopplung mit dem umgebenden Gehäuse 2 implementiert werden, die im Falle einer thermischen Kopplung als zusätzliche Wärmesenke 17 dient.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit
Entwärmung der Beleuchtungsbaugruppe 23. Mittels eines wärmeleitenden Elements 14 wird der lokal durch die Beleuchtungsbaugruppe 23 erzeugte
Wärmeeintrag bei dieser Ausführungsform aus der Anzeigevorrichtung 1 heraus transportiert und flächig auf die gesamte Rückseite eines Gehäuses 2 der
Anzeigevorrichtung 1 verteilt. Dies kann wiederum mit oder ohne eine zusätzliche thermische Kopplung mit dem umgebenden Gehäuse 2 implementiert werden, die im Falle einer thermischen Kopplung als zusätzliche Wärmesenke 17 dient.
Fig. 1 1 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigevorrichtung 1 mit einem unterhalb eines Substrats 15 des Display-Panels 10 angeordneten wärmeleitenden Element 14, d.h. das wärmeleitende Element 14 ist auf der Rückseite des Display-Panels 10 angebracht. Der Wärmetransport von der Quelle zum wärmeleitenden Element 14 ist hierbei von der Dicke des Substrats 15 abhängig, sodass diese Variante sich besonders für dünne Displays eignet, wie sie z.B. für gebogene Anzeigen benötigt werden. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass eine effizientere Kühlung ermöglicht werden kann. Referenzen
[1 ] Thermal Protection Sheet:
https://industrial.panasonic.com/ww/products/thermal-solutions/graphite-she et-pgs/pgs

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigevorrichtung (1 ) mit:
- einem Display-Panel (10);
- einem Deckglas (11 ) für das Display-Panel (10);
- zumindest einem elektronischen Bauteil (12) für das Display-Panel (10), das angrenzend an eine aktive Fläche (13) des Display-Panels (10) unterhalb des Deckglases (11 ) angeordnet ist; und
- einem wärmeleitenden Element (14), das größer als das zumindest eine elektronische Bauteil (12) ist und das dazu ausgebildet ist, einen vom elektronischen Bauteil (12) erzeugten Wärmeeintrag flächig zu verteilen.
2. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei das zumindest eine
elektronische Bauteil (12) ein Treiber oder ein Beleuchtungselement ist.
3. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, mit einem Deckglas (11 ) für das Display-Panel (10), wobei das zumindest eine elektronische Bauteil (12) unterhalb des Deckglases (11 ) angeordnet ist.
4. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich das wärmeleitende Element (14) über die gesamte Breite des Display-Panels (10), über die gesamte Rückseite des Display-Panels (10) oder über zumindest einen Teil eines Gehäuses (2) der Anzeigevorrichtung (1 ) erstreckt.
5. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wärmeleitende Element (14) flexibel ausgestaltet ist.
6. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das wärmeleitende Element (14) thermisch an eine Wärmesenke (17)
angebunden ist.
7. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine elektronische Bauteil (12) thermisch an das wärmeleitende Element (14) angebunden ist. 8. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine elektronische Bauteil (12) auf einem Substrat (15) des Display-Panels (10), einer Leiterplatte (16) für das Display-Panel (10) oder einer Leiterplatte (24) einer Beleuchtungsbaugruppe (23) angeordnet ist. 9. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 8, wobei das wärmeleitende Element
(14) auf einer Unterseite des Substrats (15) angeordnet ist.
10. Anzeigevorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 8, wobei das wärmeleitende Element (14) mit dem Deckglas (11 ) verklebt ist oder durch einen Luftspalt oder durch einen thermischen Isolator (18) vom Deckglas (11 ) getrennt ist.
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