JP5791984B2

JP5791984B2 - ディスプレイ装置

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Description

本発明は、映像を表示するディスプレイ装置に関する。

ディスプレイ装置は、一般的に、映像を表示するための表示パネルを備える。表示パネルは、典型的には、ディスプレイ装置に入力された映像信号に基づき発光する発光素子を備える。発光素子は、映像を表現するために発光すると同時に発熱する。発光素子からの熱は、表示パネルの内部に籠もりやすい。表示パネル内の温度上昇は、表示パネルの正常な動作をしばしば妨げる。

ディスプレイ装置として、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイが例示される。有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ発光素子を含む。有機ＥＬ発光素子の発光層は、熱によって劣化しやすい。したがって、表示パネル内で過度の温度上昇が生ずるならば、表示パネルの寿命は短くなる。

表示パネルからの放熱を促すために、表示パネルの裏面に放熱部材を配設することが検討されている。表示パネルに取り付けられた放熱部材が適切に表示パネル外へ熱を逃がすならば、表示パネルの過度の温度上昇は生じにくくなる。

しかしながら、実際には、表示パネルと放熱部材との間の低い密着度に起因して、発光によって生ずる熱は、放熱部材に適切に伝達されない。この結果、表示パネル内での蓄熱が生じ、表示パネルの温度は上昇する。したがって、発光層の劣化が促進される。

特許文献１は、膨張黒鉛シートと金属線から形成された網状体との積層体からなる放熱シートを開示する。膨張黒鉛シート及び網状体は圧延処理を受け、一体化される。このような放熱シートが、電子機器の半導体を搭載した基板に密着されるならば、基板上の半導体部品が発した熱を、放熱シートを介して、ヒートシンクへ伝達することができる。

特開２００５−２２９１００号公報

特許文献１の放熱シートが表示パネルの放熱のために用いられても、十分な放熱効果は得られない。膨張黒鉛シートと、膨張黒鉛シートとは別部材の網状体との積層体を圧延処理によって一体化して形成された放熱シートの面内方向の熱伝導性は、放熱シートの位置に拘わらず一定である。したがって、表示パネルの中央領域で発熱したときに、表示パネルの端部で生ずる熱が放熱されていないならば、表示パネルの中央領域の熱は、ほとんど放熱されない。この結果、表示パネルの中央領域の熱は籠もり、局所的な温度上昇が発生する。したがって、表示パネルに従来の放熱シートが用いられても、表示パネルの中央領域での温度上昇の結果、表示パネルの中央領域に配設された有機ＥＬ発光素子の劣化が促進されることとなる。このことは、表示パネルの中央領域での発光輝度の低下に帰結する。表示パネルに表示された映像を視聴（観察）する視聴者は、表示パネルの縁部近傍の映像よりも中央領域の映像を注視しがちである。したがって、表示パネルの中央領域での輝度の低下は、表示パネルが表示する映像の品位を著しく低減させる。

本発明は、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇に起因する輝度の低下を抑制することができるディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係るディスプレイ装置は、映像を表示する表示パネルと、該表示パネルに接する圧縮変形可能な可撓部と、該可撓部からの熱を伝導する熱伝導部と、を有する第１熱伝導層と、前記熱伝導部に接する第２熱伝導層と、を含み、前記第１熱伝導層は、等方的に熱を伝導し、面内方向において、前記第１熱伝導層よりも高い熱伝導特性を有する前記第２熱伝導層は、前記熱伝導部とともに熱伝導要素を形成し、該熱伝導要素は、前記表示パネルの中央に対応する第１領域と、該中央領域よりも前記表示パネルの縁部に近い第２領域と、を含み、前記第２領域の熱伝導度は、前記面内方向において、前記第１領域の熱伝導度よりも高いことを特徴とする。

本発明に係るディスプレイ装置は、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇に起因する輝度の低下を抑制することができる。

第１実施形態のディスプレイ装置の概略的な断面図である。第１実施形態のディスプレイ装置の概略的な正面図である。図１に示されるディスプレイ装置の第１熱伝導層の概略的な断面図である。第２実施形態のディスプレイ装置の概略的な断面図である。図４に示されるディスプレイ装置の第１熱伝導層の概略的な断面図である。第３実施形態のディスプレイ装置の概略的な断面図である。図６に示されるディスプレイ装置の可撓部の一部の概略的な平面図である。第４実施形態のディスプレイ装置の概略的な断面図である。第５実施形態のディスプレイ装置の概略的な断面図である。温度分布に対するシミュレーション結果を示す。温度分布に対するシミュレーション結果を示す。温度分布に対するシミュレーション結果を示す。

以下、様々な実施形態に係るディスプレイ装置が図面を参照して説明される。尚、以下に説明される実施形態において、同様の構成要素に対して同様の符号が付されている。また、説明の明瞭化のため、必要に応じて、重複する説明は省略される。図面に示される構成、配置或いは形状並びに図面に関連する記載は、ディスプレイ装置の原理を容易に理解させることを目的とするものであり、ディスプレイ装置の原理はこれらに何ら限定されるものではない。

（ディスプレイ装置の構造）
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のディスプレイ装置１００の概略的な断面図である。図２は、第１実施形態のディスプレイ装置１００の概略的な正面図である。図１及び図２を用いて、ディスプレイ装置１００が説明される。

ディスプレイ装置１００は、映像を表示する表示パネル１１０と、表示パネル１１０を支持する筐体１２０と、を備える。筐体１２０内には、後述される様々な要素が収容される。

本実施形態において、ディスプレイ装置１００は、テレビ装置として用いられる。代替的に、ディスプレイ装置１００は、パーソナルコンピュータのディスプレイ、携帯電話のディスプレイ、タッチパネル式の情報処理装置や映像を表示することができる他の装置であってもよい。

本実施形態において、表示パネル１１０は、電流の供給に伴って発光する有機ＥＬ素子が組み込まれた有機ＥＬ表示パネルである。代替的に、表示パネル１１０は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルや映像を表示する他のパネル装置であってもよい。

図１は、図２に示される中心線ＣＬ（表示パネル１１０の中心を通る垂直線）よりも右側の領域における表示パネル１１０並びに表示パネル１１０に連なる様々な要素の概略的な水平断面図である。以下の説明において、ディスプレイ装置１００の様々な要素の水平断面の形状並びに水平方向の熱伝導の仕組みが説明される。これらの説明は、垂直方向の断面形状並びに垂直方向の熱伝導に適用されてもよい。尚、以下に説明される熱伝導の原理は、好ましくは、表示パネル１１０の中央領域から表示パネル１１０の外周部までの距離が長くなる方向に適用される。

図１に示される如く、表示パネル１１０は、映像が表示される表示面１１１と、表示面１１１とは反対側の取付面１１２と、を含む。取付面１１２は、表示パネル１１０内で発生した熱を水平方向に促すための様々な要素（後述される）が取り付けられる。

ディスプレイ装置１００は、取付面１１２に取り付けられる第１熱伝導層１３０を更に備える。第１熱伝導層１３０は、取付面１１２に直接的に接する可撓部１３１と、取付面１１２と協働して可撓部１３１を挟む熱伝導板１３２と、を含む。取付面１１２及び熱伝導板１３２に挟まれた可撓部１３１は、圧縮変形し、取付面１１２に好適に密着される。したがって、表示パネル１１０内で発生した熱は、可撓部１３１へ好適に伝達される。可撓部１３１へ伝達された熱は、その後、熱伝導板１３２に伝導される。

可撓部１３１及び熱伝導板１３２は、等方的に熱を伝導する。したがって、表示パネル１１０から可撓部１３１へ伝達された熱は、等方的に拡がる。第１熱伝導層１３０は、例えば、アルミニウムや銅といった高い熱伝導率を有する金属或いは他の材料から形成される。本実施形態において、熱伝導板１３２は、熱伝導部として例示される。

熱伝導板１３２は、可撓部１３１を押圧する押圧面１３３と、押圧面１３３とは反対側の第１傾斜面１３４と、を含む。押圧面１３３は、取付面１１２に対して略平行である。

図１には、中心線ＣＬの周囲の中央領域と、中央領域よりも表示パネル１１０の右縁１１３に近い端部領域が示されている。熱伝導板１３２の第１傾斜面１３４の傾斜に従って、第１熱伝導層１３０は、中央領域から端部領域に向けて徐々に薄くなる。本実施形態において、中央領域は、第１領域として例示される。端部領域は、第２領域として例示される。

ディスプレイ装置１００は、熱伝導板１３２の第１傾斜面１３４に接触する第２傾斜面１４１と、第２傾斜面１４１とは反対側の設置面１４２と、を含む第２熱伝導層１４０を更に備える。第２熱伝導層１４０の第２傾斜面１４１の勾配角は、熱伝導板１３２の第１傾斜面１３４の勾配角と略等しい一方で、第２傾斜面１４１の勾配の向きは、第１傾斜面１３４の勾配の向きとは反対である。したがって、第２熱伝導層１４０は、中央領域から端部領域に向けて徐々に厚くなる。尚、設置面１４２は、表示パネル１１０の取付面１１２に対して略平行である。

第２熱伝導層１４０の面内方向の熱伝導率は、第１熱伝導層１３０の面内方向の熱伝導率よりも高い。第２熱伝導層１４０は、例えば、グラファイトシートから形成される。

上述の如く、第１熱伝導層１３０は、等方的に熱を伝導するので、表示パネル１１０の熱は、第２傾斜面１４１に向けて（即ち、表示パネル１１０から離れる方向に）素早く伝導される。その後、熱は、第２熱伝導層１４０によって、水平方向に伝導される。本実施形態において、熱伝導板１３２及び第２熱伝導層１４０は、表示パネル１１０からの放熱を促す熱伝導要素１５０として用いられる。

上述の如く、面内方向において高い熱伝導率を有する第２熱伝導層１４０は、中央領域よりも端部領域の方が厚い。したがって、熱伝導要素１５０の面内方向の熱伝導率は、中央領域よりも端部領域の方が高くなる。端部領域における熱伝導要素１５０の高い熱伝導率は、端部領域からの放熱を促す。この結果、表示パネル１１０の中央領域で発生した熱は、留まることなく、端部領域へ伝達されやすくなる。

第１傾斜面１３４及び第２傾斜面１４１は傾斜しているので、第１熱伝導層１３０と第２熱伝導層１４０との接触面積は大きくなる。したがって、第１熱伝導層１３０から第２熱伝導層１４０への熱伝達が効果的に行われる。

ディスプレイ装置１００は、第２熱伝導層１４０の設置面１４２に設置される放熱板１７０と、放熱板１７０及び表示パネル１１０を挟持するクランプ部材１６０と、を更に備える。放熱板１７０は、第２熱伝導層１４０へ伝達された熱の放熱を促すだけでなく、第１熱伝導層１３０の可撓部１３１への圧縮力を伝達するために用いられる。したがって、放熱板１７０は、銅板やアルミニウム板といった高熱伝導率を有する硬質材料を用いて形成される。クランプ部材１６０は、表示パネル１１０と放熱板１７０との間に圧縮力を生じさせる。したがって、表示パネル１１０と放熱板１７０との間の第１熱伝導層１３０及び第２熱伝導層１４０が適切に保持されるだけでなく、第１熱伝導層１３０の可撓部１３１が圧縮変形される。かくして、表示パネル１１０から第１熱伝導層１３０への熱伝達が効率的に行われる。本実施形態において、放熱板１７０及びクランプ部材１６０は、圧縮要素として例示される。また、クランプ部材１６０は、バネ部材として例示される。尚、クランプ部材１６０に代えて、表示パネルから放熱板までの要素を適切に保持できるとともに可撓部を圧縮変形することができる他の要素がバネ部材として用いられてもよい。

図３は、第１熱伝導層１３０の概略的な断面図である。図１及び図３を用いて、第１熱伝導層１３０が説明される。

可撓部１３１は、熱伝導板１３２の押圧面１３３から起毛された多数の毛状体１３５（或いは、繊維体）を含む。表示パネル１１０に向けて突出する毛状体１３５は、好ましくは、熱伝導板１３２と一体的に形成される。クランプ部材１６０による圧縮力によって毛状体１３５は撓み変形し、可撓部１３１は表示パネル１１０に密着することとなる。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態のディスプレイ装置１００Ａの概略的な断面図である。図４を用いて、ディスプレイ装置１００Ａが説明される。尚、第１実施形態のディスプレイ装置１００と同様の要素に対して、同様の符号が付されている。第１実施形態と共通する要素に関連する説明は省略され、第１実施形態のディスプレイ装置１００との差異が説明される。

ディスプレイ装置１００Ａは、第１実施形態に関連して説明されたディスプレイ装置１００と同様に、表示パネル１１０、第２熱伝導層１４０及び放熱板１７０及びクランプ部材１６０を備える。ディスプレイ装置１００Ａは、表示パネル１１０の取付面１１２に取り付けられる第１熱伝導層１３０Ａを更に備える。第１熱伝導層１３０Ａは、取付面１１２に直接的に接する可撓部１３１Ａと、取付面１１２と協働して可撓部１３１Ａを挟む熱伝導板１３２と、を含む。尚、熱伝導板１３２は、第１実施形態に関連して説明された第１熱伝導層１３０の熱伝導板１３２に相当する。取付面１１２及び熱伝導板１３２に挟まれた可撓部１３１Ａは、圧縮変形し、取付面１１２に好適に密着される。したがって、表示パネル１１０内で発生した熱は、可撓部１３１Ａへ好適に伝達される。可撓部１３１Ａへ伝達された熱は、その後、熱伝導板１３２に伝導される。

図５は、第１熱伝導層１３０Ａの概略的な断面図である。図４及び図５を用いて、第１熱伝導層１３０Ａが説明される。

可撓部１３１Ａは、熱伝導板１３２の押圧面１３３上に設置された多孔質の金属層である。例えば、可撓部１３１Ａは、アルミニウムや銅といった高い熱伝導率を有する金属から形成される。可撓部１３１Ａ中に形成された多数の孔部１３６によって、可撓部１３１Ａは、中実の金属層よりも遙かに圧縮変形しやすい。したがって、クランプ部材１６０による圧縮力によって可撓部１３１Ａは圧縮変形し、表示パネル１１０に密着することとなる。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態のディスプレイ装置１００Ｂの概略的な断面図である。図６を用いて、ディスプレイ装置１００Ｂが説明される。尚、第１実施形態のディスプレイ装置１００と同様の要素に対して、同様の符号が付されている。第１実施形態と共通する要素に関連する説明は省略され、第１実施形態のディスプレイ装置１００との差異が説明される。

ディスプレイ装置１００Ｂは、第１実施形態に関連して説明されたディスプレイ装置１００と同様に、表示パネル１１０、第２熱伝導層１４０及び放熱板１７０及びクランプ部材１６０を備える。ディスプレイ装置１００Ｂは、表示パネル１１０の取付面１１２に取り付けられる第１熱伝導層１３０Ｂを更に備える。第１熱伝導層１３０Ｂは、取付面１１２に直接的に接する可撓部１３１Ｂと、取付面１１２と協働して可撓部１３１Ｂを挟む熱伝導板１３２と、を含む。尚、熱伝導板１３２は、第１実施形態に関連して説明された第１熱伝導層１３０の熱伝導板１３２に相当する。取付面１１２及び熱伝導板１３２に挟まれた可撓部１３１Ｂは、圧縮変形し、取付面１１２に好適に密着される。したがって、表示パネル１１０内で発生した熱は、可撓部１３１Ｂへ好適に伝達される。可撓部１３１Ｂへ伝達された熱は、その後、熱伝導板１３２に伝導される。

図７は、可撓部１３１Ｂの一部の概略的な平面図である。図６及び図７を用いて、第１熱伝導層１３０Ｂが説明される。

可撓部１３１Ｂは、押圧面１３３上に設置されたメッシュシートである。メッシュシートは、銅やアルミニウムといったソフトメタルからなる線材をシート状に編み込むことによって形成される。したがって、クランプ部材１６０による圧縮力によって可撓部１３１Ｂは圧縮変形し、表示パネル１１０に密着することとなる。

＜第４実施形態＞
第１実施形態乃至第３実施形態において、第１熱伝導層及び第２熱伝導層の厚さは、中央領域から端部領域にかけて徐々に変化し、この結果、水平方向の効果的な熱伝導が達成される。第４実施形態において、水平方向の熱伝導を促すための他の構造が説明される。

図８は、第４実施形態のディスプレイ装置１００Ｃの概略的な断面図である。図８を用いて、ディスプレイ装置１００Ｃが説明される。尚、第１実施形態のディスプレイ装置１００と同様の要素に対して、同様の符号が付されている。第１実施形態と共通する要素に関連する説明は省略され、第１実施形態のディスプレイ装置１００との差異が説明される。

ディスプレイ装置１００Ｃは、第１実施形態に関連して説明されたディスプレイ装置１００と同様に、表示パネル１１０、放熱板１７０及びクランプ部材１６０を備える。

図８には、中心線ＣＬの周囲の中央領域と、中央領域よりも表示パネル１１０の右縁１１３に近い端部領域が示されている。ディスプレイ装置１００Ｃは、放熱板１７０と表示パネル１１０との間に配設された第２熱伝導層１４０Ｃを更に備える。第２熱伝導層１４０Ｃは、端部領域に対応する厚膜部１４３と、中央領域に対応する薄膜部１４４と、を含む。厚膜部１４３は、薄膜部１４４よりも厚く形成される。

第１実施形態に関連して説明された第２熱伝導層１４０と同様に、第２熱伝導層１４０Ｃは、放熱板１７０が設置される略平坦な設置面１４２を含む。厚膜部１４３と薄膜部１４４との間の厚さの相違に起因して、設置面１４２と反対側の第２熱伝導層１４０Ｃの面には、凹部が形成される。

ディスプレイ装置１００Ｃは、第２熱伝導層１４０Ｃに形成された凹部に収容される第１熱伝導層１３０Ｃを更に備える。第１熱伝導層１３０Ｃは、第２熱伝導層１４０Ｃの薄膜部１４４上に設置される熱伝導板１３２Ｃと、熱伝導板１３２Ｃと表示パネル１１０との間に配設される可撓部１３１Ｃと、を含む。第１実施形態とは異なり、熱伝導板１３２Ｃと第２熱伝導層１４０Ｃとの間の水平方向の境界は、表示パネル１１０の取付面１１２に対して略平行である。中央領域に配設された可撓部１３１Ｃは、第１実施形態と同様に、表示パネル１１０の取付面１１２に密着される。尚、可撓部１３１Ｃは、第１実施形態乃至第３実施形態に関連して説明された毛状体、多孔質金属層やメッシュシートであってもよい。本実施形態において、設置面１４２と反対側の第２熱伝導層１４０Ｃの面に形成された凹部は、収容部として例示される。

第１熱伝導層１３０Ｃは、表示パネル１１０と第２熱伝導層１４０Ｃとによって取り囲まれる。したがって、表示パネル１１０の中央領域の熱は、第１熱伝導層１３０Ｃを介して、第２熱伝導層１４０Ｃへ伝達される。第２熱伝導層１４０Ｃは、第１熱伝導層１３０Ｃよりも水平方向に高い熱伝導率を有する。また、第２熱伝導層１４０Ｃの厚膜部１４３は、薄膜部１４４よりも多くの熱を放熱することができる。したがって、薄膜部１４４及び第１熱伝導層１３０Ｃの周面に接触する厚膜部１４３の部分から水平方向へ効果的に熱伝導される。

＜第５実施形態＞
図９は、第５実施形態のディスプレイ装置１００Ｄの概略的な断面図である。図９を用いて、ディスプレイ装置１００Ｄが説明される。尚、第４実施形態のディスプレイ装置１００Ｃと同様の要素に対して、同様の符号が付されている。第４実施形態と共通する要素に関連する説明は省略され、第４実施形態のディスプレイ装置１００Ｃとの差異が説明される。

ディスプレイ装置１００Ｄは、第４実施形態に関連して説明されたディスプレイ装置１００Ｃと同様に、表示パネル１１０、放熱板１７０及びクランプ部材１６０を備える。

ディスプレイ装置１００Ｄは、放熱板１７０と表示パネル１１０との間に配設された第１熱伝導層１３０Ｄ及び第２熱伝導層１４０Ｄを更に備える。第２熱伝導層１４０Ｄには、開口部が形成される。第１熱伝導層１３０Ｄは、第２熱伝導層１４０Ｄに形成された開口部に配設される。したがって、第１熱伝導層１３０Ｄは、第２熱伝導層１４０Ｄに取り囲まれる。本実施形態において、第２熱伝導層１４０Ｄに形成された開口部は、収容部として例示される。

図９には、中心線ＣＬの周囲の中央領域と、中央領域よりも表示パネル１１０の右縁１１３に近い端部領域が示されている。第１熱伝導層１３０Ｄは、中央領域に配設される。第２熱伝導層１４０Ｄは、端部領域に配設される。

第１熱伝導層１３０Ｄは、放熱板１７０に直接的に接触する熱伝導板１３２Ｄと、熱伝導板１３２Ｄと表示パネル１１０との間に配設される可撓部１３１Ｄと、を備える。可撓部１３１Ｄは、第１実施形態乃至第３実施形態に関連して説明された毛状体、多孔質金属層やメッシュシートであってもよい。

第１熱伝導層１３０Ｄは、放熱板１７０及び表示パネル１１０によって直接的に圧縮される。したがって、可撓部１３１Ｄは、好適に圧縮され、表示パネル１１０に密着される。かくして、表示パネル１１０の熱は、第１熱伝導層１３０Ｄへ適切に伝達される。

第１熱伝導層１３０Ｄと放熱板１７０との境界を介して、放熱板１７０へ伝達された熱は、等方的に拡がる。したがって、表示パネル１１０の中央領域の熱は、放熱板１７０によって、好適に放熱される。

第２熱伝導層１４０Ｄは、第１熱伝導層１３０Ｄよりも水平方向に高い熱伝導率を有する。第１熱伝導層１３０Ｄと第２熱伝導層１４０Ｄとの境界を介して、第２熱伝導層１４０Ｄへ伝達された熱は、水平方向に拡がる。したがって、表示パネル１１０の中央領域の熱は、端部領域に向けて、好適に伝導される。

（可撓部の物性）
上述の一連の実施形態において、可撓部の圧縮変形は、表示パネルから第１熱伝導層への好適な熱伝導をもたらす。したがって、表示パネルと可撓部との間の剛性の関係は重要である。表示パネルの剛性と可撓部の剛性との間の関係が説明される。

以下の説明において、表示パネルの厚さは、「ｔ_１」の符号を用いて表される。表示パネルのヤング率は、「Ｅ_１」の符号を用いて表される。可撓部の厚さは、「ｔ_２」の符号を用いて表される。可撓部のヤング率は、「Ｅ_２」の符号を用いて表される。表示パネルの剛性と可撓部の剛性との間で、以下の数式で表される関係が充足されるならば、可撓部は適切に圧縮変形され、第１熱伝導層は表示パネルに密着する。

〔数１〕
（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）＜（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）

上述の数式で表される関係が満たされるならば、可撓部の剛性は、表示パネルの剛性よりも低くなる。したがって、ディスプレイ装置に圧縮力が加えられると、表示パネルではなく、可撓部が圧縮変形する。かくして、第１熱伝導層は、表示パネルに密着されることとなる。

以下に示される数式は、表示パネルの剛性に対する可撓部の剛性の比率ａを表す。

〔数２〕
ａ＝（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）／（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）

上記の数式で表される比率ａが、１０^−４から１０^−３の範囲であるならば、第１熱伝導層は、表示パネルに好適に密着する。

本発明者は、比率ａを変更し、表示パネルに対する第１熱伝導層の密着状態を調査した。

厚さ（ｔ_１）が「１．４ｍｍ」の有機ＥＬパネルが表示パネルとして用意された。有機ＥＬパネルの厚さの大部分は、硝子基板によって占められる。したがって、有機ＥＬパネルのヤング率（Ｅ_１）は、ソーダフロートガラスのヤング率と略等価とすることができる。かくして、上述の比率ａを算出するために、有機ＥＬパネルのヤング率に対して、「７１．６ＧＰａ」の値が用いられた。

厚さ（ｔ_２）が「５０μｍ」のアルミニウムシートが可撓部として用意された。アルミニウムシートのヤング率（Ｅ_２）は、「７０．３ＧＰａ」である。

上述の値を用いて得られた比率ａは、「１．２５×１０^−３」である。

このとき、アルミニウムシートは、有機ＥＬパネルに密着し、アルミニウムシートと有機ＥＬパネルとの間の空隙は観察されなかった。有機ＥＬパネルが発光したときに発生した熱は、アルミニウムシートを通じて、熱伝導板に適切に伝導された。後述される厚いアルミニウムシートを用いた条件と比べて、有機ＥＬパネルの表面の温度上昇は小さいことが確認された。

厚さ（ｔ_２）が「５０μｍ」のアルミニウムシートと対比するために、厚さ（ｔ_２）が「０．５ｍｍ」のアルミニウムシートが可撓部として用意された。この条件の下、算出される比率ａは、「１．２５×１０^−１」である。

このとき、アルミニウムシートと有機ＥＬパネルとの間には、空隙が生じていることが観察された。アルミニウムシートと有機ＥＬパネルとの間の空隙によって、有機ＥＬパネルから第１熱伝導層への熱の伝達が妨げられた結果、厚さ（ｔ_２）が「５０μｍ」のアルミニウムシートの条件よりも「５℃」高い温度上昇が有機ＥＬパネル上で確認された。

本発明者は、厚さ（ｔ_１）が「４ｍｍ」のＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を表示パネルとして用意し、表示パネルに対する第１熱伝導層の密着状態を更に調査した。

ＰＤＰの厚さの大部分は、硝子基板によって占められる。したがって、ＰＤＰのヤング率（Ｅ_１）は、硝子基板として用いられている高歪点硝子のヤング率と略等価とすることができる。かくして、上述の比率ａを算出するために、ＰＤＰのヤング率に対して、「７７．５ＧＰａ」の値が用いられた。

厚さ（ｔ_２）が「８０μｍ」のアルミニウムシートが可撓部として用意された。アルミニウムシートのヤング率（Ｅ_２）は、「７０．３ＧＰａ」である。

上述の値を用いて得られた比率ａは、「３．６３×１０^−４」である。

このとき、アルミニウムシートは、ＰＤＰに密着し、アルミニウムシートとＰＤＰとの間の空隙は観察されなかった。ＰＤＰが発光したときに発生した熱は、アルミニウムシートを通じて、熱伝導板に適切に伝導された。後述される厚いアルミニウムシートを用いた条件と比べて、ＰＤＰの表面の温度上昇は小さいことが確認された。

厚さ（ｔ_２）が「８０μｍ」のアルミニウムシートと対比するために、厚さ（ｔ_２）が「０．８ｍｍ」のアルミニウムシートが可撓部として用意された。この条件の下、算出される比率ａは、「３．６３×１０^−２」である。

このとき、アルミニウムシートとＰＤＰとの間には、空隙が生じていることが観察された。アルミニウムシートとＰＤＰとの間の空隙によって、ＰＤＰから第１熱伝導層への熱の伝達が妨げられた結果、厚さ（ｔ_２）が「８０μｍ」のアルミニウムシートの条件よりも「５℃」高い温度上昇がＰＤＰ上で確認された。

上述の詳細な調査から、表示パネルの剛性に対する可撓部の剛性の比率ａが、１０^−４から１０^−３の範囲であるならば、第１熱伝導層は、表示パネルに好適に密着し、表示パネルの温度上昇が好適に抑制されることが分かる。

（温度分布）
本発明者は、シミュレーションモデルを用いて、表示パネルの温度分布を更に調査した。

図１０乃至図１２は、温度分布に対するシミュレーション結果を示す。図１０乃至図１２を用いて、シミュレーション結果が説明される。

図１０乃至図１２のセクション（ａ）は、モデル化された構造の概略的な断面図である。図１０乃至図１２のセクション（ａ）を用いて、モデル化された構造が説明される。

図１０のセクション（ａ）には、放熱板５１０と、放熱板５１０上に直接的に設置された表示パネル５２０と、を含む構造が示されている。放熱板５１０は、厚さ１ｍｍのアルミニウム板である。放熱板５１０は、高い剛性を有するので、表示パネル５２０と放熱板５１０の間には空気層が形成されている。

図１１のセクション（ａ）には、図１０のセクション（ａ）に示された放熱板５１０及び表示パネル５２０に加えて、放熱板５１０と表示パネル５２０との間に配設された可撓部５３０が示されている。可撓部５３０は、表示パネル５２０及び放熱板５１０に密着されている。したがって、可撓部５３０と表示パネル５２０との間、並びに、可撓部５３０と放熱板５１０との間には空気層は形成されていない。可撓部５３０は、銅シートから形成されている。

図１２のセクション（ａ）には、図１１のセクション（ａ）に示された放熱板５１０、表示パネル５２０及び可撓部５３０に加えて、グラファイトシート５４０が示されている。中央領域において、グラファイトシート５４０には凹部が形成され、当該凹部に可撓部５３０が配設される。図１２のセクション（ａ）に示される構造は、第４実施形態に関連して説明されたディスプレイ装置の構造に相当する。

図１０乃至図１２のセクション（ｂ）は、表示パネル５２０の概略的な平面図である。図１０乃至図１２のセクション（ｂ）を用いて、表示パネルの５２０点灯条件が説明される。

図１０乃至図１２のセクション（ｂ）には、点灯領域ＥＲ及び点灯領域ＥＲを取り囲む非点灯領域ＤＲが示されている。点灯領域ＥＲは、上述の中央領域に相当する。非点灯領域ＤＲは、上述の端部領域に相当する。点灯領域ＥＲにおいて、表示パネル５２０は、主に発熱する。

非点灯領域ＤＲの外側の領域には、点灯領域ＥＲの点灯に用いられる複数の電極引出部ＣＲが示されている。非点灯領域ＤＲを取り囲むように間隔をおいて配設された複数の電極引出部ＣＲも熱を発する。

図１０乃至図１２のセクション（ｃ）は、上述の条件下でのシミュレーションの結果得られた等温線図である。図１０乃至図１２のセクション（ｃ）を用いて、温度分布が説明される。なお、セクション（ｃ）において複数の電極引出部ＣＲに対応する領域の等温線は、高くなっていることを示している。即ち、複数の電極引出部ＣＲは熱を発するため、電極引出部ＣＲに対応する領域も温度が上昇している。また、これらの等温線図は、「２℃」の間隔の等温線で表されている。

図１０のセクション（ｃ）に示される結果から、図１０のセクション（ａ）に示される構造は、表示パネル５２０からの放熱を適切に行っていないことが分かる。中央領域において、高温領域（低温領域よりも２７．５℃高い温度）が生じている。このような高温領域は、表示パネル５２０の輝度低下といった問題を招来する。

図１１及び図１２のセクション（ｃ）に示される結果から、表示パネル５２０に対する可撓部５３０の密着は、中央領域における表示パネル５２０の局所的な温度上昇を抑制することが分かる。図１１及び図１２のセクション（ｃ）に示される等温線図はともに、中央領域において、最高温度が記録されることを表しているが、到達した最高温度は、図１０に示される構造において到達した最高温度よりも１０℃近く下回る。

また、具体的には、図１１のセクション（ｃ）に示される高温領域の温度は、図１０のセクション（ｃ）に示される高温領域の温度よりも９．１℃低い。図１２のセクション（ｃ）に示される高温領域の温度は、図１０のセクション（ｃ）に示される高温領域の温度よりも７．７℃低い。

上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。以下の構成を備えるディスプレイ装置は、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇に起因する輝度の低下を抑制することができる。

上記構成によれば、第１熱伝導層の可撓部は、映像を表示する表示パネルに接し、圧縮変形する。したがって、表示パネルの熱は、可撓部へ適切に伝達される。第１熱伝導層の熱伝導部は、可撓部からの熱を伝導する。第１熱伝導層は、等方的に熱を伝導する。第１熱伝導層の熱伝導部に接する第２熱伝導層は、表示パネルの面内方向において、前記第１熱伝導層よりも高い熱伝導特性を有する。

第１熱伝導層の熱伝導部と第２熱伝導層とによって形成される熱伝導要素は、表示パネルの中央に対応する第１領域と、中央領域よりも表示パネルの縁部に近い第２領域と、を含む。第２領域の熱伝導度は、面内方向において、第１領域の熱伝導度よりも高いので、中央領域よりも表示パネルの縁部に近い第２領域の熱は、表示パネルの中央に対応する第１領域よりも放熱されやすい。第２領域の温度が低下するので、第１領域の熱は第２領域に伝導されることとなる。したがって、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇は生じにくくなる。かくして、ディスプレイ装置の輝度は低下しにくくなる。

上記構成において、前記第１領域における前記第１熱伝導層の厚さは、前記第２領域における前記第１熱伝導層の厚さと異なり、前記第１領域における前記第２熱伝導層の厚さは、前記第２領域における前記第２熱伝導層の厚さと異なることが好ましい。

上記構成によれば、第１領域における第１熱伝導層の厚さは、第２領域における第１熱伝導層の厚さと異なる。また、第１領域における第２熱伝導層の厚さは、第２領域における第２熱伝導層の厚さと異なる。したがって、第１熱伝導層及び第２熱伝導層の厚さの設定によって、第２領域の熱伝導度は、面内方向において、第１領域の熱伝導度よりも高く設定される。第２領域の熱伝導度は、面内方向において、第１領域の熱伝導度よりも高いので、中央領域よりも表示パネルの縁部に近い第２領域の熱は、表示パネルの中央に対応する第１領域よりも放熱されやすい。第２領域の温度が低下するので、第１領域の熱は第２領域に伝導されることとなる。したがって、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇は生じにくくなる。かくして、ディスプレイ装置の輝度は低下しにくくなる。

上記構成において、前記第１熱伝導層は、前記第１領域から前記第２領域に向けて薄くなり、前記第２熱伝導層は、前記第１領域から前記第２領域に向けて厚くなることが好ましい。

上記構成によれば、第１熱伝導層は、第１領域から第２領域に向けて薄くなる一方で、第２熱伝導層は、第１領域から第２領域に向けて厚くなるので、第２領域の熱伝導度は、面内方向において、第１領域の熱伝導度よりも高く設定される。第２領域の熱伝導度は、面内方向において、第１領域の熱伝導度よりも高いので、中央領域よりも表示パネルの縁部に近い第２領域の熱は、表示パネルの中央に対応する第１領域よりも放熱されやすい。第２領域の温度が低下するので、第１領域の熱は第２領域に伝導されることとなる。したがって、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇は生じにくくなる。かくして、ディスプレイ装置の輝度は低下しにくくなる。

上記構成において、前記可撓部は、前記第１領域において、前記表示パネルに接し、前記表示パネルに接する前記第２熱伝導層は、前記第１熱伝導層を取り囲むことが好ましい。

上記構成によれば、可撓部は、第１領域において、表示パネルに接するので、表示パネルの中央からの熱は好適に第１熱伝導層へ伝達される。第２熱伝導層は、第２領域において、表示パネルに接するので、第２領域に対する放熱を促すことができる。加えて、第２熱伝導層は、第１熱伝導層を取り囲むので、第１熱伝導層に伝達された熱の放熱も促すことができる。したがって、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇は生じにくくなる。かくして、ディスプレイ装置の輝度は低下しにくくなる。

上記構成において、前記第２熱伝導層には、前記第１熱伝導層を収容する収容部が形成されることが好ましい。

上記構成によれば、第２熱伝導層には、第１熱伝導層を収容する収容部が形成されるので、第２熱伝導層は、第１熱伝導層を適切に取り囲み、第１熱伝導層に伝達された熱の放熱も促すことができる。したがって、表示パネルの中央領域での局所的な温度上昇は生じにくくなる。かくして、ディスプレイ装置の輝度は低下しにくくなる。

上記構成において、前記表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、前記表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、前記可撓部の厚さが、ｔ_２であり、前記可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）＜（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される関係が充足されることが好ましい。

上記構成によれば、表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、可撓部の厚さが、ｔ_２であり、可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）＜（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される関係が充足されるので、表示パネルよりむしろ可撓部が圧縮変形する。したがって、第１熱伝導層は、表示パネルに密着し、表示パネルの熱を効率的に伝導することができる。

上記構成において、前記表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、前記表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、前記可撓部の厚さが、ｔ_２であり、前記可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）／（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される比率ａは、１０^−４から１０^−３の範囲であることが好ましい。

上記構成によれば、表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、可撓部の厚さが、ｔ_２であり、可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）／（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される比率ａは、１０^−４から１０^−３の範囲であるので、表示パネルよりむしろ可撓部が圧縮変形する。したがって、第１熱伝導層は、表示パネルに密着し、表示パネルの熱を効率的に伝導することができる。

上記構成において、前記可撓部は、前記熱伝導部から前記表示パネルに向けて突出する毛状体を含むことが好ましい。

上記構成によれば、可撓部は、熱伝導部から表示パネルに向けて突出する毛状体を含むので、第１熱伝導層は、表示パネルに密着し、表示パネルの熱を効率的に伝導することができる。

上記構成において、前記可撓部は、多孔質金属から形成されることが好ましい。

上記構成によれば、可撓部は、多孔質金属から形成されるので、第１熱伝導層は、表示パネルに密着し、表示パネルの熱を効率的に伝導することができる。

上記構成において、前記可撓部は、メッシュ状のソフトメタルから形成されることが好ましい。

上記構成によれば、可撓部は、メッシュ状のソフトメタルから形成されるので、第１熱伝導層は、表示パネルに密着し、表示パネルの熱を効率的に伝導することができる。

上記構成において、前記第２熱伝導層は、グラファイトシートから形成されることが好ましい。

上記構成によれば、第２熱伝導層は、グラファイトシートから形成されるので、面内方向への熱伝導を適切に促すことができる。

上記構成において、ディスプレイ装置は、前記可撓部を圧縮するための圧縮要素を更に備え、該圧縮要素は、前記第２熱伝導層に接触する放熱板と、該放熱板と前記表示パネルとを挟むバネ要素と、を含むことが好ましい。

上記構成によれば、ディスプレイ装置は、可撓部を圧縮するための圧縮要素を更に備える。したがって、可撓部は、表示パネルに適切に密着される。圧縮要素は、第２熱伝導層に接触する放熱板と、放熱板と表示パネルとを挟むバネ要素と、を含むので、第２熱伝導層に伝導された熱は、放熱板を介して、表示パネル外へ放熱される。

本発明は、映像を表示するディスプレイ装置に好適に適用される。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ・・・・・ディスプレイ装置
１１０，５２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・表示パネル
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ・・・・・第１熱伝導層
１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ・・・・・可撓部
１３２，１３２Ｃ，１３２Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・熱伝導板
１４０，１４０Ｃ，１４０Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・第２熱伝導層
１５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・熱伝導要素
１６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランプ部材
１７０，５１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・放熱板

Claims

映像を表示する表示パネルと、
該表示パネルに接する圧縮変形可能な可撓部と、該可撓部からの熱を伝導する熱伝導部と、を有する第１熱伝導層と、
前記熱伝導部に接する第２熱伝導層と、を含み、
前記第１熱伝導層は、等方的に熱を伝導し、
面内方向において前記第１熱伝導層よりも高い熱伝導特性を有する前記第２熱伝導層は、前記熱伝導部とともに熱伝導要素を形成し、
該熱伝導要素は、前記表示パネルの中央に対応する第１領域と、該第１領域よりも前記表示パネルの縁部に近い第２領域と、を含み、
前記第２領域の熱伝導度は、前記面内方向において、前記第１領域の熱伝導度よりも高いことを特徴とするディスプレイ装置。
前記第１領域における前記第１熱伝導層の厚さは、前記第２領域における前記第１熱伝導層の厚さと異なり、
前記第１領域における前記第２熱伝導層の厚さは、前記第２領域における前記第２熱伝導層の厚さと異なることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
前記第１熱伝導層は、前記第１領域から前記第２領域に向けて薄くなり、
前記第２熱伝導層は、前記第１領域から前記第２領域に向けて厚くなることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
前記可撓部は、前記第１領域において、前記表示パネルに接し、
前記表示パネルに接する前記第２熱伝導層は、前記第１熱伝導層を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
前記第２熱伝導層には、前記第１熱伝導層を収容する収容部が形成されることを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ装置。
前記表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、前記表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、前記可撓部の厚さが、ｔ_２であり、前記可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）＜（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される関係が充足されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記表示パネルの厚さが、ｔ_１であり、前記表示パネルのヤング率が、Ｅ_１であり、前記可撓部の厚さが、ｔ_２であり、前記可撓部のヤング率が、Ｅ_２であるならば、（ｔ_２ ^２×Ｅ_２）／（ｔ_１ ^２×Ｅ_１）で表される比率ａは、１０^−４から１０^−３の範囲であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記可撓部は、前記熱伝導部から前記表示パネルに向けて突出する毛状体を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記可撓部は、多孔質金属から形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記可撓部は、メッシュ状のソフトメタルから形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記第２熱伝導層は、グラファイトシートから形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
前記可撓部を圧縮するための圧縮要素を更に備え、
該圧縮要素は、前記第２熱伝導層に接触する放熱板と、該放熱板と前記表示パネルとを挟むバネ要素と、を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。