JP7598263B2

JP7598263B2 - 表示装置

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Publication number: JP7598263B2
Application number: JP2021031301A
Authority: JP
Inventors: 正行木原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2024-12-11
Anticipated expiration: 2041-03-01
Also published as: JP2022132707A

Description

本開示は、表示装置に関する。

例えば、有機ＥＬパネル等の表示パネルを備えた表示装置においては、表示パネルの温度上昇によって表示パネルの特性が変化して、表示装置の表示品質が低下することがある。そのため、特許文献１の表示装置においては、表示パネルの背面にバックカバーが接合されており、バックカバーは、表示パネルの背面の略全域を覆っている。

特許文献１の表示装置においては、バックカバーの背面の端部側に表示パネルの表示を制御する第１回路基板が配設されている。表示パネルと第１回路基板との間には、第２回路基板が接続されており、第２回路基板は、表示パネルを駆動するための駆動ＩＣを有している。発熱源である駆動ＩＣは、放熱部材としての支持フレームに熱接触している。

ＷＯ２０２０／０１７２１０号公報

ところで、表示パネルの背面に第１回路基板が接合された状態で、パネルメーカーから表示パネルが納入されることがある。このような場合には、表示装置を組み付ける際に、バックカバーが、表示パネルの背面側における第１回路基板よりも表示パネルの端部側の反対側に位置することになり、発熱源である駆動ＩＣから伝わる第１回路基板周辺の熱を十分に放熱させることができない。その結果、表示パネルにおける端部側とそれ以外の部分との温度差が大きくなり、表示パネルの輝度ムラが目立って、表示装置の表示品質の低下を招くという問題がある。

そこで、本開示は上記問題に鑑み、表示パネルの背面に配置されている熱源基板境界近傍の温度勾配の低減を図ることにより、表示パネルの輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることを目的とする。

本開示の一態様に係る表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの背面における端部側に配設された第１回路基板と、前記第１回路基板よりも前記表示パネルの端部側に位置する発熱源を有した第２回路基板と、前記第１回路基板及び前記第２回路基板が配設された表示パネルの背面上の位置とは異なる位置に配設された放熱板と、前記表示パネルの背面と前記放熱板の一部の間に設けられた粘着層と、を備え、前記表示パネルの背面と前記放熱板の間の前記粘着層の占有率は、前記第２回路基板の方向に向けて小さくなることを特徴とする。

以上説明したように本開示によれば、表示パネルの背面に配置されている熱源基板境界近傍の温度勾配の低減を図り、表示パネルの輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。

図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置の正面図である。図２は、本開示の第１実施形態に係る表示装置に備える粘着層を模式的に示した正面図である。図３は、図１におけるＡ部の拡大図である。図４は、図３におけるＢ－Ｂ線に沿った拡大断面図である。図５は、図３におけるＣ－Ｃ線に沿った拡大断面図である。図６は、参考例の表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。図７は、本開示の第１実施形態における表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。図８は、本開示の第１実施形態における表示装置の表示パネル左右中央部の垂直方法断面の温度変化を示した図である。図９は、粘着層の占有率が変化する近傍を示した図である。図１０は、本開示の第１実施形態に備える粘着層の変形例を模式的に示した正面図である。図１１は、本開示の第２実施形態に備える粘着層を模式的に示した正面図である。図１２は、本開示の第２実施形態における表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。図１３は、本開示の第２実施形態における表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。

以下、図面を参照して、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。図面に記載した通り、表示装置１０の幅方向の一方側を左側、表示装置１０の幅方向の他方側を右側、表示装置１０の高さ方向の一方側を上側、表示装置１０の高さ方向の他方側を下側と称する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本開示の解決手段として必須であるとは限らない。

［第１実施形態］
第１実施形態に係る表示装置１０は、表示パネル１２、第１回路基板、第２回路基板、放熱板４０、及び粘着層５０を備える。まず、表示装置１０の全体の構成から説明する。

図１は、本開示の実施形態１に係る表示装置１０の正面図である。図１に示すように、本開示の実施形態１に係る表示装置１０は、例えば、テレビジョン受像機、モニタディスプレイ、又はその他の機器に表示パネルモジュールとして組み込まれる。表示装置１０は、画像を表示する矩形の表示パネル１２を備えており、表示パネル１２は、左右方向に延びている。表示パネル１２は、自発光型の表示パネルであり、具体的には、有機発光ダイオード素子を用いた有機ＥＬパネルである。換言すれば、表示装置１０は、有機ＥＬパネルを備える表示パネルモジュール（ＯＬＥＤモジュール）である。有機ＥＬパネルである表示パネル１２は、ＥＬ基板と、カラーフィルタが形成されたＣＦ基板（ガラス基板）と、ＥＬ基板とＣＦ基板との間に配設された樹脂層とを有しているが、これらの要素の詳細な図示及び説明は省略する。

表示装置１０は、表示パネル１２を囲むように保持する矩形枠状のフレーム１４を備えており、フレーム１４は、例えば、アルミニウム又は鉄等の熱伝導率の高い金属により構成されている。

図１に示すように、表示パネル１２の背面における端部側に第１回路基板として、表示パネル１２の表示を制御するためのソース基板２４が配設されている。ソース基板２４は、左右方向に延びており、表示パネル１２の背面に両面テープ等の固定部材（接合部材）２６によって接合されている。ソース基板２４は、コンデンサ、抵抗、及びダイオード等の電子部品（不図示）を実装したプリント回路基板である。

また、図１に示すように、表示パネル１２の背面側には、第２回路基板として複数のフレキシブル基板２８が左右方向に間隔を置いて配設されている。フレキシブル基板２８は、図５に示すように、第１回路基板よりも表示パネル１２の端部側に位置する。各フレキシブル基板２８は、表示パネル１２とソース基板２４を接続する接続基板である。各フレキシブル基板２８の一端部側には、表示パネル１２に接続するための第１接続端子（不図示）が形成されている。各フレキシブル基板２８の他端部側には、ソース基板２４に接続するための第２接続端子（不図示）が形成されている。各フレキシブル基板２８は、表示パネル１２を駆動するためのソースドライバ３０を有している。各ソースドライバ３０は、ソース基板２４よりも表示パネル１２の底面側（下端部側）に位置しており、表示パネル１２を駆動するための駆動信号を表示パネル１２に供給する。各ソースドライバ３０は、表示装置１０の稼働中に発熱源になる。複数のソースドライバ３０は、左右方向（幅方向）に間隔を置いて配置されている。発熱源である各ソースドライバ３０は、ソース基板２４に熱を伝える。

表示パネル１２の背面と各ソースドライバ３０との間には、断熱部材３２が設けられている。複数の断熱部材３２は、複数のソースドライバ３０と同様に、左右方向に間隔を置いて配置されている。各断熱部材３２は、例えば、高発泡シリコンフォーム又はポリウレタンフォーム等の多孔質材料により構成されている。

ここで、第２回路基板はソースドライバ３０を有しているため、それが発熱源となり、ソースドライバ３０の熱がソース基板２４に伝わり、そして表示パネル１２へと伝わる。表示パネル１２の背面側に、ソースドライバ３０及びソース基板２４が設けられていない箇所では、放熱板４０より上記熱を放熱する。そうすると、ソースドライバ３０及びソース基板２４が設けられている箇所の表示パネル１２の表面と、放熱板４０が設けられている箇所の表示パネル１２の表面との間で大きな温度勾配が生じ、輝度ムラが目立つという問題が生じる。そこで、表示パネル１２の背面と放熱板４０の一部の間に設けられた粘着層５０を備え、当該粘着層５０の占有率は、第２回路基板の方向に向けて小さくすることで、表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。以下、第１実施形態に係る表示装置１０について詳述する。

図２は、本開示の第１実施形態に係る表示装置１０に備える粘着層５０を模式的に示した正面図である。図２に示した粘着層５０を、図３－５に示すように表示パネル１２の背面と放熱板４０の一部に設ける。そして、図３－５に示すように、表示パネル１２の背面と放熱板４０の間の粘着層５０の占有率は、第２回路基板に配置された方向に向けて小さくなることを特徴とする。

図３に示すように、粘着層５０の一部がソース基板２４付近まで延在している箇所と、延在していない箇所が存在する。また、表示パネル１２の背面において、粘着層５０の占有率がフレキシブル基板２８の方向に向けて小さくなっている。

その詳細を断面図で説明する。図４は、図３におけるＢ－Ｂ線に沿った拡大断面図である。また、図５は、図３におけるＣ－Ｃ線に沿った拡大断面図である。図４では粘着層５０がフレキシブル基板２８（第２回路基板）の方向に向けて、ソース基板２４（第１回路基板）付近まで延在しているが、図５では粘着層５０がフレキシブル基板２８（第２回路基板）の方向に向けて、ソース基板２４（第１回路基板）付近まで延在していない。つまり、表示パネル１２と放熱板４０の間に非粘着層領域Ｓが存在する。このようにして、表示パネル１２の背面と放熱板４０の間の粘着層５０の占有率は、第２回路基板の方向に向けて小さくなる。

粘着層５０と放熱板４０が設けられている領域では、放熱板４０によってソースドライバ３０から伝わるソース基板２４の熱を放出しやすくなり表示パネル１２表面の温度は小さくなるが、粘着層５０と放熱板４０が設けられていない領域では、放熱板４０によって放熱できないので表示パネル１２表面の温度は高くなる。よって、放熱板４０が設けられている領域と放熱板４０が設けられていない領域の表示パネル１２表面の温度差は大きくなる。

そこで、表示パネル１２と放熱板４０の間に非粘着層領域Ｓを設け、粘着層５０の占有率を第２回路基板の方向に向けて小さくすることで、放熱板４０が設けられている領域でも非粘着層領域Ｓによって、放熱板４０からの放熱を小さくすることができ、放熱板４０が設けられている領域と放熱板４０が設けられていない領域の表示パネル１２表面の温度差を小さくすることができる。このようにして、第１実施形態に係る表示装置１０は、効率よく表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質をより高めることができる。

図２に示すように、粘着層５０は、第２回路基板側に突起５１が複数設けられていることが好ましい。このようにすれば、効率よく表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質をより高めることができる。また、図２に示す突起５１の長さＬは１ｃｍ～１０ｃｍが好ましく、さらに好ましくは３ｃｍ～７ｃｍである。１ｃｍ未満の場合、非粘着層領域Ｓが小さくなり、表示パネル１２全体の均熱化の効果が小さくなる傾向にある。一方、１０ｃｍより大きい場合、放熱板４０との粘着が弱くなり、十分に放熱板４０を表示パネル１２に貼り付けることが困難になる傾向にある。

また、思想上、粘着層５０の厚みを表示パネル１２の上下方向で変化させることも考えられるが、厚みを変化させた粘着層５０を用意することは製造する上で困難である。そこで、第１実施形態に係る表示装置１０によれば、粘着層の占有率を第２回路基板の方向に向けて小さくしているので、表示パネル１２の表面の温度勾配を小さくすることができ、なおかつ容易に製造することができる。

粘着層５０は、粘着テープであることが好ましい。このようにすれば、表示パネル１２と放熱板４０を容易に取り付けることができる。

粘着層５０に熱伝導性材料を混入させてもよい。また、粘着層５０に混入させた熱伝導性材料の含有量を表示パネル１２上面側に多くするようにしてもよい。このようにすれば、放熱板４０が設けられている領域内でも、さらに温度勾配を小さくすることができる。

なお、粘着層５０は、粘着テープに代えて後述する印刷物とすることもできる。係る場合、粘着層５０はスクリーン印刷等により形成すればよい。

図６は、参考例の表示装置の表示パネル１２底面側の表面の温度分布を示した図である。図６の参考例の表示装置の構成としては、図２に示すような粘着層５０の突起５１を有しておらず、図５に示すような非粘着層領域Ｓがない。また、図６の参考例の表示装置の構成としては、図３におけるＢ－Ｂ線及びＣ－Ｃ線の断面図が、いずれも図４に示すような構成となっており、粘着層がソース基板２４付近まで存在するようになっている。また、図７は、本開示の第１実施形態における表示装置１０の表示パネル１２底面側の表面の温度分布を示した図である。

図６に示すように、参考例の表示装置では、非粘着層領域Ｓが無いので、ソースドライバ３０から伝わるソース基板２４（第１回路基板）の熱を放熱板のエッジ部から急峻に放熱するので、丸で囲んだ部分の表示パネル１２底面側の表面の温度勾配が大きいことが分かる。

一方、図７に示すように、本開示の第１実施形態における表示装置１０では、ソースドライバ３０から伝わるソース基板２４（第１回路基板）の熱を緩やかに放熱させることができ、丸で囲んだ部分の表示パネル１２底面側の表面の温度勾配が小さいことが分かる。

図８は、本開示の第１実施形態における表示装置１０の表示パネル１２左右中央部の垂直方法断面の温度変化を示した図である。図９は、粘着層５０の占有率が変化する近傍を示した図である。すなわち、図８において、垂直方向座標－０．３５から－０．２５ｍにおける温度分変化を示した図である。実線は第１実施形態に係る表示装置１０の表示パネル１２の温度変化を示す。一方、点線は、参考例の表示装置の表示パネルの温度変化を示す。

図８において、最も温度が高い座標にはソースドライバ３０が表示パネル１２の背面に位置する。そして、ソースドライバ３０から表示パネル１２上面側に向けて温度が低くなる。図８及び図９から示されるように、参考例の表示装置の表示パネル１２では、ソースドライバ３０から表示パネル１２上面側に向けての温度変化が大きいことが分かる。一方、第１実施形態に係る表示装置１０の表示パネル１２では、ソースドライバ３０から表示パネル１２上面側に向けての温度変化が小さいことが分かる。

このように、本開示の第１実施形態における表示装置１０では、表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。

図１０は、本開示の第１実施形態に備える粘着層５０の変形例を模式的に示した正面図である。図１０に示すように、粘着層５２の突起５１の先端は、丸みを帯びていることが好ましい。このようにすれば、表示パネル１２と放熱板４０が剥離しにくくなり、表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質をより高めることができる。

第２回路基板は、表示パネル１２の底面側に配設されていてもよい。熱は表示パネル１２の上面側に伝わりやすくなるが、表示パネル１２の底面側は空気の対流現象が発達していないため、熱移動は熱伝導によるものが支配的であり、係る場合でも、粘着層５２と非粘着層領域Ｓの比率が徐々に変化するので、熱伝導率も徐々に変化して表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。

以上のように、本開示の第１実施形態における表示装置１０では、表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態を説明する。図１１は、本開示の第２実施形態に備える粘着層５３を模式的に示した正面図である。図１１に示すように、粘着層５３は、粘着層本体５４とドット５５を有し、ドット５５は第２回路基板側に向けて小さくなるように設けられている。第２実施形態は、粘着層５３にドット５５を有することが特徴である。本開示の第２実施形態に備える粘着層５３の占有率も、第２実施形態に備える粘着層５３と同様に第２回路基板の方向に向けて小さくなる。なお、粘着層本体５４は矩形をしている。

このようにすれば、表示パネル１２の背面と放熱板４０の間の粘着層５３の占有率が第２回路基板の方向に向けて徐々に小さくでき、表示パネル１２全体の均熱化を図り、表示パネル１２の輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質をより高めることができる。

上記粘着層５３は、印刷物であることが好ましい。ドット５５形状は１つの点同士がはなれているので、このようにすれば粘着層５３を容易に形成することができる。

図１２は、本開示の第２実施形態における表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。本開示の第２実施形態における表示装置では、ソースドライバから伝わるソース基板（第１回路基板）の熱を緩やかに放熱させることができ、表示パネル底面側の表面の温度勾配が小さいことが分かる。

また、図１３は、本開示の第２実施形態における表示装置の表示パネル底面側の表面の温度分布を示した図である。図１３から示されるように、第２実施形態に係る表示装置の表示パネルでは、ソースドライバから表示パネル上面側に向けての温度変化が参考例の表示装置の表示パネルのものより小さいことが分かる。

以上のように、本開示の第２実施形態における表示装置では、表示パネルの背面に配置されている熱源基板境界近傍の温度勾配の低減を図り、表示パネルの輝度ムラを目立たなくして、表示装置の表示品質を高めることができる。

なお、上記のように本開示の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本開示の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、表示装置の構成、動作も本開示の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０表示装置、１２表示パネル、１４フレーム、２４ソース基板（第１回路基板）、２６固定部材、２８フレキシブル基板（第２回路基板）、３０ソースドライバ（発熱源）、３２断熱部材、４０放熱板、５０、５２、５３粘着層、５１突起、５４粘着層本体、５５ドット、Ｌ突起の長さ、Ｓ非粘着層領域

Claims

画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの背面における端部側に配設された第１回路基板と、
前記第１回路基板よりも前記表示パネルの端部側に位置する発熱源を有した第２回路基板と、
前記第１回路基板及び前記第２回路基板が配設された表示パネルの背面上の位置とは異なる位置に配設された放熱板と、
前記表示パネルの背面と前記放熱板の一部の間に設けられた粘着層と、
を備え、
前記表示パネルの背面と前記放熱板の間の前記粘着層の占有率は、前記第２回路基板の方向に向けて小さくなることを特徴とする表示装置。
前記粘着層は、前記第２回路基板側に突起が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記突起の先端は、丸みを帯びていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記粘着層は、粘着テープであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置。
前記粘着層は、粘着層本体とドットを有し、
前記ドットは、前記第２回路基板側に向けて前記ドットの占有率が小さくなるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記粘着層は、印刷物であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記第２回路基板は、前記表示パネルの底面側に配設されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の表示装置。
前記第１回路基板は、前記表示パネルの表示を制御するソース基板であり、前記第２回路基板は、前記第１回路基板と前記表示パネルを接続する接続基板であり、前記発熱源は、前記表示パネルを駆動するためのソースドライバであることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の表示装置。
前記表示パネルは、有機発光ダイオード素子を用いた有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１～８いずれか１項に記載の表示装置。