説明

表示装置

【課題】 放熱効率を可能な限り向上させることにより表示特性を確保することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 熱伝導性を有する筐体1の内部に有機ELパネル3が収納され、その有機ELパネル3が熱伝導性を有する伝熱材2を介して筐体1に連結されるように、有機ELディスプレイを構成する。有機ELパネル3において熱が発生すると、その熱が伝熱材2を経由して筐体1へ伝導したのち、その筐体1から外部(有機ELディスプレイの周囲の大気中)へ放熱される。この場合には、筐体1および伝熱材2のいずれもが十分な熱伝導性を有していることに基づいて十分な放熱効率が得られるため、有機ELパネル3において蓄熱しにくくなる。これにより、有機ELパネル3の発光効率が確保されることに基づいて、画像の輝度が低下しにくくなると共に、画像に輝度ムラが生じにくくなるため、画像の輝度が確保される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば有機エレクトロルミネセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して画像を表示する有機ELディスプレイなどの表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、フラットパネルディスプレイの1つとして、有機EL現象を利用して画像を表示する有機ELディスプレイが注目されている。この有機ELディスプレイは、有機EL素子の発光現象を利用する自発光型のディスプレイであるため、視野角が広く、かつ消費電力が低い点において優れている。
【0003】
有機ELディスプレイは、主に、駆動パネルと封止パネルとが対向配置され、これらの駆動パネルと封止パネルとが接着層を介して互いに貼り合わされた構成を有している。駆動パネルは、基板の一面に、駆動用の複数の薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)および画像表示用の複数の有機EL素子などが設けられたものである。この有機EL素子は、例えば、基板に近い側から順に、下部電極層と、有機層と、上部電極層とがこの順に積層された積層構造を有している。この有機層は、例えば、画像表示用の光を発生させる発光層と共に、その発光層を発光させるための正孔輸送層や電子輸送層などを含んで構成されている。
【0004】
この有機ELディスプレイでは、上記したように視野角や消費電力の観点において優れた表示特性が得られる一方で、画像表示時の蓄熱が表示特性上の問題とされている。具体的には、有機ELディスプレイでは、有機EL現象、すなわち有機EL素子のうちの発光層の発光現象に基づいて熱が発生した際に、その熱が蓄熱することにより有機EL素子の周辺温度が上昇しすぎると、発光源である発光層が熱的に劣化することに起因して発光効率が低下するため、画像の輝度が低下してしまう。しかも、この場合には、有機ELディスプレイの表示領域内において温度格差が生じると、その表示領域内において発光効率がばらつくため、画像に輝度ムラが生じてしまう。有機ELディスプレイでは、一般に、例えば回路構成などの要因に起因して表示領域のうちの中央領域が高温化しやすいため、その中央領域において輝度が部分的に低下しやすい傾向にある。もちろん、有機ELディスプレイの蓄熱に関する問題は、上記したように表示特性の観点から好ましくないだけでなく、その有機ELディスプレイを利用するユーザの取り扱いの観点においても好ましくない。
【0005】
この有機ELディスプレイの輝度を改善することを目的とした蓄熱対策、すなわち蓄熱を抑制するための放熱対策としては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、例えば、有機EL素子の近傍、具体的には駆動パネルと封止パネルとの間に各種の放熱用部品を備えた有機ELディスプレイが知られている(例えば、特許文献1〜4参照。)。この有機ELディスプレイでは、各種の放熱用部品の放熱作用を利用して、有機EL素子において発生した熱の放熱効率を向上させている。
【特許文献1】特開2003−022891号公報
【特許文献2】特開2003−007450号公報
【特許文献3】特開2004−047458号公報
【特許文献4】特開2004−119277号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、有機ELディスプレイの表示特性を確保するためには、画像の輝度を確保するために、有機EL素子において発生した熱の放熱効率を可能な限り向上させる必要がある。しかしながら、従来の有機ELディスプレイでは、有機EL素子において発生した熱の放熱機構に起因して放熱効率が未だ十分とは言えないため、その放熱効率の観点において改善の余地がある。この場合には、特に、有機ELディスプレイの市場普及を促進させることを考慮すれば、上記したように表示特性を確保するだけでなく、耐久性や汎用性を併せて確保すると共に、薄型化を図ることも重要である。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱効率を可能な限り向上させることにより表示特性を確保することが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る表示装置は、画像表示用の開口が設けられた熱伝導性を有する筐体の内部に表示方向が開口を向くように表示パネルが収納されており、その表示パネルが熱伝導性を有する下地材を介して筐体に連結されているものである。
【0009】
本発明に係る表示装置では、熱伝導性を有する筐体の内部に表示パネルが収納され、その表示パネルが熱伝導性を有する下地材を介して筐体に連結されているため、表示パネルにおいて熱が発生すると、その熱が下地材を経由して筐体へ伝導したのち、その筐体から外部(表示装置の周囲の大気中)へ放熱される。この場合には、筐体および下地材のいずれもが十分な熱伝導性を有していることに基づいて十分な放熱効率が得られるため、筐体および下地材のいずれもが十分な熱伝導性を有していないことに起因して十分な放熱効率が得られない場合と比較して、表示パネルにおいて蓄熱しにくくなる。これにより、表示パネルの発光効率が確保されることに基づいて、画像の輝度が低下しにくくなると共に、画像に輝度ムラが生じにくくなるため、画像の輝度が確保される。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る表示装置によれば、熱伝導性を有する筐体の内部に表示パネルが収納され、その表示パネルが熱伝導性を有する下地材を介して筐体に連結されている構成的特徴に基づき、十分な放熱効率が得られるため、表示パネルにおいて蓄熱しにくくなる。したがって、表示パネルの発光効率が確保されることに基づいて、画像の輝度が確保されるため、放熱効率を可能な限り向上させることにより表示特性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0012】
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施の形態に係る表示装置としての有機ELディスプレイの構成について説明する。図1および図2は有機ELディスプレイの構成を表しており、図1は断面構成を示し、図2は斜視構成を示している。なお、図1では図2に示したI−I線に沿った断面構成を示しており、図2では有機ELディスプレイを構成する一連の構成要素を互いに離間させた状態を示している。
【0013】
本実施の形態に係る有機ELディスプレイは、例えば、有機EL現象を利用して画像を表示するものであり、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯型電子機器に搭載されるものである。この有機ELディスプレイは、例えば、図1および図2に示したように、画像表示用の開口1Pが設けられた筐体1の内部に、表示方向3Dが開口1Pを向くように有機ELパネル3が収納されており、その有機ELパネル3が伝熱材2を介して筐体1に連結された構成を有している。
【0014】
筐体1は、有機ELパネル3を収納し、その有機ELパネル3を外部から物理的に保護するための器であり、上記した開口1Pが設けられた略箱型構造を有している。特に、筐体1は、熱伝導性を有しており、すなわち筐体1は、上記した保護機能と共に、有機ELパネル3において発生した熱を放熱し、具体的には自らが放熱経路として熱を放熱する役割を果たす放熱機能も担っている。この筐体1は、例えば、アルミニウム系材料などの熱伝導性材料を含んで構成されており、具体的にはアルミニウム(Al)、またはアルミニウムを含む合金を含んで構成されている。この「アルミニウムを含む合金」としては、例えば、アルミニウム銅合金(AlCu)、アルミニウムマンガン合金(AlMn)、ケイ化アルミニウム(AlSi)、アルミニウムマグネシウム合金(AlMg)、ケイ化アルミニウムマグネシウム(AlMgSi)またはアルミニウム亜鉛マグネシウム合金(AlZnMg)などが挙げられる。これらのアルミニウム系材料のうち、アルミニウムは比重が小さく(軽量化が可能)、比強度が高く(物理的耐久性が高い)、耐食性に優れ(錆びにくい)、リサイクル性に優れ(リサイクルが可能)、電気伝導率が高く(接地しやすい)、熱伝導率が高い(放熱しやすい)ため、上記した保護機能および放熱機能の観点において、筐体1の構成材料として好ましい。なお、アルミニウムの利点としては、上記した一連の利点の他にも、磁気を帯びにくい、光や熱を反射しやすい、加工しやすい、加工時の仕上げが美しい点などが挙げられる。もちろん、アルミニウムを含む合金の中にはアルミニウムと同様の利点を有するものもあるため、そのアルミニウムと同様の利点を有する合金もやはり、筐体1の構成材料として好ましい。
【0015】
この筐体1では、例えば、筐体1の内部に有機ELパネル3を収納しやすくするために、内寸法(内側の寸法)が有機ELパネル3の外形寸法(外縁の寸法)よりも大きくなっている。これにより、筐体1と有機ELパネル3との間には、隙間1Gが設けられている。この隙間1Gは、筐体1の内部に有機ELパネル3を収納する際に、クリアランスとして利用される。なお、上記した特徴以外の筐体1の構成は、自由に設定可能である。
【0016】
伝熱材2は、熱伝導性を有しており、すなわち下地として有機ELパネル3を筐体1に連結させることにより、その有機ELパネル3において発生した熱を筐体1に伝導させる下地材である。この伝熱材2は、例えば、熱伝導性樹脂、熱伝導性粒子を含む樹脂、またはグラファイトなどの熱伝導性材料を含んで構成されている。この「熱伝導性樹脂」としては、例えば、シリコーン系ゴム、アクリル系ゴムまたはエチレンプロピレン系ゴムなどが挙げられ、「熱伝導性粒子を含む樹脂」としては、例えば、金(Au)粒子が分散されたシリコーンゴムなどが挙げられる。
【0017】
この伝熱材2は、例えば、シート状構造を有している。すなわち、シート状構造を有する広面積の伝熱材2を介して有機ELパネル3が筐体1に連結されているため、その伝熱材2の存在により有機ELパネル3と筐体1との間に広面積の熱伝導経路が確保されている。
【0018】
特に、伝熱材2は、例えば、接着性を有しており、すなわち有機ELパネル3は、伝熱材2の接着性を利用して筐体1に貼り付けられている。この接着性を有する伝熱材2の構成としては、例えば、上記した熱伝導性材料の単層構成であり、その熱伝導性材料自体が接着性を有していてもよいし、あるいは熱伝導性材料層の両面に接着層が設けられた積層構成であり、その接着層が接着性を有していてもよい。
【0019】
この伝熱材2としては、例えば、市販の伝熱シートを使用可能であり、具体的には古河電気工業株式会社製の「シロキサンフリー熱伝導性粘着シート(商品名:エフコTMシート)」、信越化学工業株式会社製の「高熱伝導性シリコーンゴムシート(商品名:TCシリーズ)」、松下電子部品株式会社製の「放熱シート(商品名:PGSグラファイトシート)」、株式会社フジクラ製の「伝熱シート(商品名:クールシート)」または日東化工株式会社製の「放熱ゲルシート(商品名:MasaSheet GT/GS)」などを使用可能である。このうち、「シロキサンフリー熱伝導性粘着シート」は、伝熱シート自体が接着性を有しているものである。
【0020】
有機ELパネル3は、上記したように、有機EL現象を利用して画像を表示する表示パネルであり、その表示方向3Dは筐体1の開口1Pを向いている。ここでは、例えば、図1に示したように、開口1Pが上方向を向くように筐体1が配置されているため、有機ELパネル3の表示方向3Dも上方向を向いている。この有機ELパネル3は、例えば、画像形成用の駆動パネル10と、画像表示用の封止パネル20とを含んで構成されている。この駆動パネル10は、例えば、封止パネル20と貼り合わされた状態においても電気的接続用の電極パッド(図示せず)などが露出するように、その封止パネル20よりも大きなパネルサイズを有している。図2において一点鎖線で囲んだ領域は、有機ELパネル3の実質的な画像表示範囲である表示領域3Rを表している。
【0021】
次に、図3を参照して、有機ELパネル3の詳細な構成について簡単に説明する。図3は、有機ELパネル3の断面構成を拡大して表している。
【0022】
有機ELパネル3は、例えば、図3に示したように、駆動パネル10と封止パネル20とが対向配置され、これらの駆動パネル10と封止パネル20とが接着層30を介して互いに貼り合わされた構成を有している。
【0023】
駆動パネル10は、駆動用基板11の一面に、3つの有機EL素子12R,12G,12Bの組み合わせが複数組に渡って配列された構成を有している。なお、有機EL素子12R,12G,12B間には絶縁層13が埋設されていると共に、それらの有機EL素子12R,12G,12Bは保護層14により覆われている。
【0024】
駆動用基板11は、有機EL素子12R,12G,12Bを駆動させるためのTFT(図示せず)が設けられた回路基板であり、例えば、ガラスなどの絶縁性材料により構成された基板の一面に、上記したTFTを含む電子部品が設けられた構成を有している。
【0025】
有機EL素子12R,12G,12Bは、画像表示用の光として、光の3原色に対応する3色(R(Red ),G(Green ),B(Blue))の光を発生させるものであり、具体的には有機EL素子12Rは赤色の光LRを発生させ、有機EL素子12Gは緑色の光LGを発生させ、有機EL素子12Bは青色の光LBを発生させるものである。これらの有機EL素子12R,12G,12Bは、例えば、いずれも下部電極層121と上部電極層123との間に有機層122が挟まれた構成を有している。この有機層14は、例えば、各色の光の発生源としての発光層(赤色発光層,緑色発光層,青色発光層)と共に、その発光層を発光させるための正孔輸送層や電子輸送層などを含む積層構造を有している。
【0026】
下部電極層121および上部電極層123は、例えば、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)を含む群のうちの少なくとも1種の金属、またはその金属を含む合金などにより構成されている。
【0027】
有機層122の構成材料は、例えば、以下の通りである。すなわち、有機EL素子12Rのうちの発光層(赤色LRを発生させる発光層)は、例えば、2,6−ビス[(4’―メトキシジフェニルアミノ)スチリル]−1,5−ジシアノナフタレン(BSN)が混合された4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)などの赤色発光材料を含んで構成されている。有機EL素子12Gのうちの発光層(緑色の光LGを発生させる発光層)は、クマリン6が混合されたDPVBiなどの緑色発光材料を含んで構成されている。有機EL素子12Bのうちの発光層(青色LBの光を発生させる発光層)は、例えば、4,4’−ビス[2,{4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニル(DPAVBi)が混合されたDPVBiなどの青色発光材料を含んで構成されている。なお、正孔輸送層は、例えば、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)またはα−ナフチルフェニルジアミン(α−NPD)などの正孔輸送材料を含んで構成されており、電子輸送層は、例えば、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3 )などの電子輸送材料を含んで構成されている。
【0028】
絶縁層13は、有機EL素子12R,12G,12B間を電気的に分離する(絶縁する)と共に、各有機EL素子12R,12G,12Bから放出される光LR,LG,LBの放出範囲を絞り込むめのものであり、例えば、ポリイミドなどの有機絶縁性材料や酸化シリコン(SiO2 )などの無機絶縁性材料を含んで構成されている。
【0029】
保護層14は、有機EL素子12R,12G,12Bを保護するためのものであり、例えば、酸化シリコン(SiO2 )や窒化シリコン(SiN)などの光透過性誘電材料により構成されたパッシベーション膜である。
【0030】
一方、封止パネル20は、封止用基板21の一面に、カラーフィルタ22が設けられた構成を有している。
【0031】
封止用基板21は、有機EL素子12R,12G,12Bにおいて発生した光LR,LG,LBを透過させることにより有機ELパネル3の外部へ導くものであり、例えば、ガラスなどの絶縁性材料により構成されている。すなわち、有機ELパネル3は、例えば、有機EL素子12R,12G,12Bにおいて発生した光LR,LG,LBを上方、すなわち封止パネル20を経由して外部へ放出させることにより画像を表示するトップエミッション型構造を有している。
【0032】
カラーフィルタ22は、有機EL素子12R,12G,12Bにおいてそれぞれ発生した光LR,LG,LBを有機ELパネル3の外部へ導くと共に、その有機ELパネル3の内部へ外光が侵入することにより有機EL素子12R,12G,12B等において反射した際に、その反射光を吸収することによりコントラストを確保するためのものである。このカラーフィルタ22は、有機EL素子12R,12G,12Bに対応して配置された3つの領域、すなわち赤色領域22R、緑色領域22Gおよび青色領域22Bを含んで構成されている。これらの赤色領域22R、緑色領域22Gおよび青色領域22Bは、例えば、それぞれ赤色、緑色および青色の顔料が混入された樹脂を含んで構成されている。
【0033】
なお、接着層30は、駆動パネル10と封止パネル20とを互いに貼り合わせるためのものであり、例えば、熱硬化型樹脂などの接着性材料を含んで構成されている。
【0034】
次に、図1〜図4を参照して、有機ELディスプレイの動作について説明する。図4は、有機ELディスプレイにおける熱の伝導経路を説明するためのものである。なお、図4では、熱の伝導経路を詳細に説明するために、(A)に伝熱材2の平面構成を示し、(B)に伝熱材2の断面構成を示し、(C)に筐体1の断面構成を示している。
【0035】
この有機ELディスプレイでは、図3に示したように、駆動パネル10のうちの駆動用基板11に設けられている図示しないTFTを利用して3つの有機EL素子12R,12G,12Bが駆動され、すなわち下部電極層121と上部電極層123との間に電圧が印加されると、有機EL素子12R,12G,12Bのそれぞれのうちの有機層122において、正孔輸送層から供給された正孔と電子輸送層から供給された電子とが発光層において再結合されるため、有機EL素子12R,12G,12Bのそれぞれが光を発生させる。具体的には、有機EL素子12Rが赤色の光LRを発生させ、有機EL素子12Gが緑色の光LGを発生させ、有機EL素子12Bが青色の光LBを発生させる。これらの3色の光LR,LG,LBの合成光が封止パネル20のうちの封止用基板21を透過することにより外部へ導かれると、その合成光がユーザにより画像として視認されるため、それらの光LR,LG,LBに基づいて画像が表示される。
【0036】
この有機ELディスプレイにおいて画像が表示される際には、図1〜図3に示したように、有機ELパネル3のうちの有機EL素子12R,12G,12Bの発光現象に基づいて熱が発生すると、その有機ELパネル3が伝熱材2を介して筐体1に連結されている構成に基づき、有機ELパネル3において発生した熱が伝熱材2を経由して筐体1へ伝導したのち、その筐体1から外部(有機ELディスプレイの周囲の大気中)へ放熱される。
【0037】
具体的には、まず、有機ELパネル3において発生した熱が伝熱材2に伝導すると、図4(A)に示したように、その伝熱材2の面内(XY面内)において熱量分布が均一化されるように熱が拡散する。より詳細には、有機ELディスプレイでは、一般に、有機ELパネル3の表示領域3R(図2参照)のうちの中央領域に熱が集中しやすいが、その表示領域3Rのうちの中央領域に熱が集中したとしても、図4(A)に示したように、伝熱材2の熱伝導性を利用して、表示領域3Rのうちの中央領域に集中した熱HAが放射状に広がるように伝導し、すなわち相対的に高温の中央領域から相対的に低温の周辺領域へ向かって優先的に伝導するため、その伝熱材2の面内において熱HAが拡散される。なお、有機ELパネル3において発生した熱が伝熱材2に伝導した際には、一般に、伝熱材2のうちの角領域にも熱が集中しやすいが、その角領域に熱が集中したとしても、図4(A)に示したように、伝熱材2の熱伝導性を利用して、伝熱材2のうちの角領域に集中した熱HBが周辺に広がるように伝導し、すなわち相対的に高温の角部領域から相対的に低温の周辺領域へ向かって優先的に伝導するため、その伝熱材2の面内において熱HBがやはり拡散される。
【0038】
続いて、伝熱材2に伝導した熱は、その伝熱材2から筐体1へ伝導することにより放熱される。具体的には、図4(B),(C)に示したように、伝熱材2に伝導した熱HCが、その伝熱材2の全面を伝導経路として利用することにより筐体1へ伝導すると、図4(C)に示したように、筐体1の熱伝導性を利用して、筐体1に伝導した熱HDが、その筐体1の全体を放熱経路として利用することにより外部へ放熱される。これにより、筐体1および伝熱材2の双方の熱伝導性を利用して、有機ELパネル3において発生した熱が外部へ放熱される。
【0039】
本実施の形態に係る有機ELディスプレイでは、熱伝導性を有する筐体1の内部に有機ELパネル3が収納され、その有機ELパネル3が熱伝導性を有する伝熱材2を介して筐体1に連結されるようにしたので、以下の理由により、放熱効率を可能な限り向上させることにより表示特性を確保することができる。
【0040】
図5は、本実施の形態に係る有機ELディスプレイに対する比較例としての有機ELディスプレイの構成を表しており、図1に対応する断面構成を示している。この比較例の有機ELディスプレイは、開口1Pが設けられた筐体1に代えて開口101Pが設けられた筐体101を備えていると共に、伝熱材2に代えて接着材102を備えている点を除き、本実施の形態に係る有機ELディスプレイと同様の構成を有している。この筐体101は、例えば、有機ELパネル3を物理的に保護することを目的として、外装用途として一般的に広く使用されている材料、具体的には比強度が著しく高いステンレス(例えばSUS)により構成されている。また、接着材102は、例えば、有機ELパネル3を筐体1に貼り付けることを目的として、接着用途として一般的に広く使用されている材料、具体的にはアクリル系粘着剤を含む両面テープにより構成されている。
【0041】
この比較例の有機ELディスプレイ(図5参照)では、有機ELパネル3が接着材102を介して筐体101に連結されているため、有機ELパネル3において熱が発生すると、その熱が接着材102を経由して筐体101へ伝導することにより放熱される。しかしながら、この場合には、筐体101を構成しているステンレスおよび接着材102を構成しているアクリル粘着剤のいずれもが十分な熱伝導性を有していないことに起因して十分な放熱効率が得られないため、有機ELパネル3において蓄熱しやすくなる。具体的には、比較例の場合における表示領域3R内の温度格差(最高温度と最低温度との間の差異)は、約5℃〜7℃以上に至る。これにより、有機EL素子12R,12G,12Bが熱的に劣化しやすくなる結果、それらの有機ELパネル12R,12G,12Bの発光効率が低下しやすくなるため、画像の輝度が低下しやすくなると共に、画像に輝度ムラが生じやすくなり、すなわち画像の輝度を確保することが困難となる。
【0042】
これに対して、本実施の形態に係る有機ELディスプレイ(図1参照)では、有機ELパネル3が伝熱材2を介して筐体1に連結されているため、有機ELパネル3において熱が発生すると、その熱が伝熱材2を経由して筐体1へ伝導することにより放熱される。この場合には、筐体1を構成しているアルミニウム系材料および伝熱材2を構成している伝熱シートのいずれもが十分な熱伝導性を有していることに基づいて十分な放熱効率が得られるため、有機ELパネル3において蓄熱しにくくなる。具体的には、本実施の形態の場合における表示領域3R内の温度格差は、約1℃程度となる。これにより、有機EL素子12R,12G,12Bが熱的に劣化しにくくなる結果、それらの有機ELパネル12R,12G,12Bの発光効率が低下しにくくなるため、画像の輝度が低下しにくくなると共に、画像に輝度ムラが生じにくくなり、すなわち画像の輝度を確保することが可能となる。したがって、放熱効率を可能な限り向上させることにより表示特性を確保することができるのである。
【0043】
特に、本実施の形態に係る有機ELディスプレイの利点について補足しておくと、上記したように、放熱効率が可能な限り向上することに基づき、有機EL素子12R,12G,12Bが全体に渡って熱的に劣化しにくくなるため、画像全体の輝度が低下することを抑制することができると共に、図4(A)に示したように、有機ELパネル3から伝熱材2に伝導した熱HA,HBが、その伝熱材2の面内において熱量分布が均一化されるように拡散されるため、画像に輝度むらが生じることを抑制することもできる。この場合には、さらに放熱効率が向上することに基づき、有機EL素子12R,12G,12Bが熱的に劣化しにくくなり、特に、白色画像の表示時(有機EL素子12R,12G,12Bの全ての発光時)において有機ELパネル12R,12G,12Bが最高温度に到達する時間が長くなるため、有機ELディスプレイの表示寿命を長寿命化させることができると共に、放熱効率の向上に基づいて有機ELパネル3が熱を帯びにくくなるため、有機ELディスプレイを利用するユーザの取り扱い性を向上させることもできる。
【0044】
また、本実施の形態では、有機ELパネル3が伝熱材2を介して筐体1に連結されている構成に基づき、以下の理由により、有機ELディスプレイを容易に薄型化することができる。
【0045】
図6は、本実施の形態に係る有機ELディスプレイに対する他の比較例としての有機ELディスプレイの構成を表しており、図5に対応する断面構成を示している。この他の比較例の有機ELディスプレイは、筐体101に代えてヒートシンク103を備えている点を除き、図5に示した比較例の有機ELディスプレイと同様の構成を有している。このヒートシンク103は、有機ELパネル3において発生した熱を冷却するためのラジエータであり、例えば、ベース板に放熱用の複数のフィンが設けられた構成を有している。
【0046】
この他の比較例の有機ELディスプレイ(図6参照)では、有機ELパネル3に接着材102を介してヒートシンク103が連結されているため、そのヒートシンク103の強制的放熱機能を利用して、有機ELパネル3において発生した熱が効率よく放熱される。しかしながら、この場合には、有機ELディスプレイに大型のヒートシンク103が搭載されるため、その有機ELディスプレイが厚型化してしまう。この有機ELディスプレイの厚型化は、その有機ELディスプレイをPDAなどの携帯型電子機器に搭載する上で深刻な問題となる。しかも、この場合には、有機ELディスプレイの製造工程を想定すると、成形処理を使用してヒートシンク103を形成するために複雑な形状の金型が必要となり、特に、ヒートシンク103の形成サイズが固定されている場合には、ディスプレイサイズを大型化するために複数のヒートシンク103を形成して有機ELディスプレイに搭載させる必要が生じるため、有機ELディスプレイの製造工程が煩雑化すると共に、その有機ELディスプレイが高コスト化してしまう。なお、上記した有機ELディスプレイの製造工程の煩雑化に関する問題は、有機ELディスプレイにヒートシンク103を搭載させた場合に限らず、そのヒートシンク103に代えて空冷機能を有するファンを有機ELディスプレイに搭載させた場合においても同様に生じ得る。
【0047】
これに対して、本実施の形態に係る有機ELディスプレイ(図1参照)では、有機ELパネル3が伝熱材2を介して筐体1に連結されていることに基づき、その筐体1の自然的放熱機能を利用して、有機ELパネル3において発生した熱が放熱されるため、その筐体1を利用した場合の放熱効率はヒートシンク103を利用した場合の放熱効率に及ばないながらも、十分な放熱効率が得られる。この場合には、有機ELディスプレイに小型の筐体1を搭載させただけで十分な放熱効率が得られるため、その有機ELディスプレイが薄型化する。この有機ELディスプレイの薄型化は、その有機ELディスプレイをPDAなどの携帯型電子機器に搭載する上で重要な利点となる。しかも、この場合には、有機ELディスプレイの製造工程を想定すると、成形処理を使用して筐体1を形成するために必要な金型が簡単な形状で済むため、有機ELディスプレイの製造工程が簡素化すると共に、有機ELディスプレイが低コスト化する。したがって、本実施の形態では、有機ELディスプレイを容易に薄型化することができるのである。
【0048】
また、本実施の形態では、加工性に優れたアルミニウム系材料を使用して筐体1を構成したので、そのアルミニウム系材料の優れた加工性を利用することにより、使用用途に応じて所望の形状となるように筐体1を構成することができる。
【0049】
また、本実施の形態では、伝熱材2が接着性を有し、その伝熱材2の接着性を利用して有機ELパネル3が筐体1に貼り付けられているようにしたので、有機ELディスプレイの製造工程において、有機ELパネル3の有効表示領域の寸法出し作業を実施するために両面テープなどの接着用部材を別途準備する必要がない。したがって、両面テープなどの接着用部材を使用せずに有機ELパネル3の有効表示領域の寸法出し作業を実施することが可能となるため、有機ELディスプレイを容易に製造することができる。
【0050】
ここで、本実施の形態に係る有機ELディスプレイと、上記した「背景技術」において説明した一連の既知の有機ELディスプレイとの間の差異について説明しておくと、以下の通りである。すなわち、一連の既知の有機ELディスプレイでは、いずれの場合においても駆動パネルと封止パネルとの間に小型の放熱用部品を搭載し、その小型の放熱用部品の放熱作用を利用して放熱しているため、放熱用部品の放熱容量が十分でないことに起因して、十分な放熱効率が得られない。しかも、この場合には、駆動パネルおよび封止パネルが外部から物理的に保護されていないため、例えば輸送時の落下や振動に対する耐久性が十分でないと共に、各種用途において使用する上で汎用性も十分でない。これに対して、本実施の形態に係る有機ELディスプレイでは、有機ELパネル3に大型の放熱用部品として筐体1を搭載し、その大型の筐体1の放熱作用を利用して放熱しているため、筐体の1の放熱容量が十分であることに基づき、十分な放熱効率が得られる。しかも、この場合には、筐体1が上記した放熱機能を果たす上、有機ELパネル3を外部から物理的に保護する保護機能も果たすため、例えば輸送時の落下や振動に対する耐久性が十分に得られると共に、各種用途において使用する上で十分な汎用性も得られる。したがって、本実施の形態に係る有機ELディスプレイは、一連の既知の有機ELディスプレイと比較して、放熱性の観点に限らず、耐久性および汎用性の観点においても利点を有するのである。
【0051】
なお、本実施の形態では、筐体1と有機ELパネル3との間に設けられた隙間1Gを利用して、さらに放熱効率を向上させることが可能である。具体的には、例えば、図7に示したように、隙間1Gに、筐体1および有機ELパネル3の双方に隣接するように伝熱材4を設けてもよい。この伝熱材4は、熱伝導性を有しており、すなわち隙間1Gに充填されることにより、伝熱材2と同様に有機ELパネル3において発生した熱を筐体1に伝導させる充填材である。この伝熱材4は、例えば、熱伝導性樹脂、または熱伝導性粒子を含む樹脂を含んで構成されている。この「熱伝導性樹脂」としては、例えば、エポキシ系樹脂などの光硬化型樹脂(例えば紫外線(UV;Ultra Violet)硬化型樹脂)や、シリコーン系樹脂などの自然硬化型または熱硬化型樹脂などが挙げられ、「熱伝導性粒子を含む樹脂」としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2 3 )粒子が液状シリコーン系樹脂に粉末混合されたグリースなどが挙げられる。特に、伝熱材4は、例えば、隙間1Gに充填されることにより有機ELパネル3と筐体1との間に伝熱材4を経由した熱伝導経路を確保するために、隙間1Gに流動性材料が充填されたのちに硬化したものであるのが好ましい。この場合には、さらに、有機ELディスプレイの安定な量産性を考慮すれば、上記した一連の硬化型樹脂のうち、硬化反応の完了に時間を要する自然硬化型樹脂や、硬化反応を進行させるために不要な熱の供給を要する熱硬化型樹脂よりも、不要な熱を要せずに短時間で硬化反応を完了させることが可能な光硬化型樹脂を伝熱材4の構成材料として使用するのが好ましい。
【0052】
この伝熱材4を備えた有機ELディスプレイでは、図4(B),(C)に示したように、有機ELパネル3において発生した熱HCが伝熱材2を経由して筐体1に伝導する上、図7に示したように、伝熱材4の熱伝導性を利用して、有機ELパネル3において発生した熱HEも伝熱材4を経由して筐体1に伝導するため、放熱効率をより向上させることができる。具体的には、隙間1Gに伝熱材4を設けた場合の熱伝導率は、隙間1Gに伝熱材4を設けない場合の熱伝導率と比較して、約12倍〜13倍となる。しかも、この場合には、伝熱材4の存在に基づき、隙間1Gを通じて有機ELパネル3まで水分が浸入しにくくなるため、その水分に起因して有機EL素子12R,12G,12Bが劣化することを抑制することができると共に、伝熱材4が上記した伝熱機能を果たす上、例えば輸送時の振動に起因して有機ELディスプレイが揺れた際に、その揺れを吸収するクッション機能も果たすため、有機ELパネル3が揺れに起因して破損することを抑制することもできる。
【0053】
以上、実施の形態を挙げて本発明の表示装置を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の表示装置の構成は、上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能な限りにおいて、自由に変形可能である。具体的には、上記実施の形態では、筐体の構成材料としてアルミニウム系材料を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、十分な熱伝導性を有する限りにおいて、アルミニウム系材料以外の他の材料を使用してもよい。
【0054】
また、上記実施の形態では、本発明の表示装置を有機ELディスプレイに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、本発明の表示装置を有機ELディスプレイ以外の他のディスプレイに適用することも可能である。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明に係る表示装置は、例えば有機ELディスプレイなどの各種ディスプレイに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の一実施の形態に係る有機ELディスプレイの断面構成を表す断面図である。
【図2】図1に示した有機ELディスプレイの斜視構成を表す斜視図である。
【図3】有機ELパネルの断面構成を拡大して表す断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る有機ELディスプレイにおける熱の伝導経路を説明するための図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る有機ELディスプレイに対する比較例としての有機ELディスプレイの断面構成を表す断面図である。
【図6】本発明の一実施の形態に係る有機ELディスプレイに対する他の比較例としての有機ELディスプレイの断面構成を表す断面図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る有機ELディスプレイの構成に関する変形例を表す断面図である。
【符号の説明】
【0057】
1…筐体、1G…隙間、1P…開口、2,4…伝熱材、3…有機ELパネル、3D…表示方向、3R…表示領域、10…駆動パネル、11…駆動用基板、12R,12G,12B…有機EL素子、13…絶縁層、14…保護層、20…表示パネル、21…封止用基板、22…カラーフィルタ、22R…赤色領域、22G…緑色領域、22B…青色領域、30…接着層、121…下部電極層、122…有機層、123…上部電極層、HA〜HE…熱、LB…青色の光、LG…緑色の光、LR…赤色の光、3R…表示領域。




















【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像表示用の開口が設けられた熱伝導性を有する筐体の内部に、表示方向が前記開口を向くように表示パネルが収納されており、
その表示パネルが、熱伝導性を有する下地材を介して前記筐体に連結されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記筐体が、アルミニウム(Al)、またはアルミニウムを含む合金を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項3】
前記下地材が、熱伝導性樹脂、熱伝導性粒子を含む樹脂、またはグラファイトを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項4】
前記下地材が、シート状構造を有している
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項5】
前記下地材が、接着性を有しており、
前記表示パネルが、前記下地材の接着性を利用して前記筐体に貼り付けられている
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項6】
前記筐体と前記表示パネルとの間に、隙間が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
【請求項7】
前記隙間に、熱伝導性を有する充填材が充填されている
ことを特徴とする請求項6記載の表示装置。
【請求項8】
前記充填材が、熱伝導性樹脂、または熱伝導性粒子を含む樹脂を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項7記載の表示装置。
【請求項9】
前記充填材が、前記隙間に流動性材料が充填されたのちに硬化したものである
ことを特徴とする請求項8記載の表示装置。
【請求項10】
前記表示パネルが、有機エレクトロルミネセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して画像を表示するものである
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。













【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−84977(P2006−84977A)
【公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−271590(P2004−271590)
【出願日】平成16年9月17日(2004.9.17)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】