(57)【要約】【課題】  半導体チップの発熱により生じる熱を簡単な構造で効率よく放熱することのできる表示装置を提供する。【解決手段】  可撓配線板３には、半導体チップ２を実装するとともに、この半導体チップ２の実装部分の反実装面側表面ＲＳに、放熱テープ６を配設する。また、回路基板４には、この回路基板４を厚さ方向に貫通するスルーホール７を形成する。そして、可撓配線板３と回路基板４とは、半導体チップ２あるいは放熱テープ６をスルーホール７に収容するように配置する。【選択図】      図１
2006064939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学パネルと、当該電気光学パネルに接続された可撓配線板と、当該可撓配線板に接続された回路基板とを有し、
前記可撓配線板には、半導体チップが実装されているとともに、前記可撓配線板における前記半導体チップの実装位置の反実装面側には、放熱部材が配設されており、
前記回路基板には、当該回路基板を厚さ方向に貫通するスルーホールが形成されており、
前記可撓配線板と前記回路基板とは、前記半導体チップあるいは前記放熱部材が前記スルーホールに収容されるように配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記放熱部材のサイズが、前記半導体チップの平面サイズより大きく形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スルーホールに、放熱用パターンが形成されている請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記放熱用パターンが、前記スルーホールの内壁を覆う筒状部と、当該筒状部の端部から前記回路基板の表面に沿うようにして径方向外側に延出されたフランジ部とを有している請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記スルーホールの内部空間に、放熱性充填材が充填されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記電気光学パネルが有機ＥＬパネルである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓配線板に実装された半導体チップの発熱を冷却するのに好適な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器の部品間の電気的な接続を可撓配線板により行う技術が知られている。このような可撓配線板の一種として、可撓配線板上に半導体チップを実装したＴＣＰ（Tape Carrier Package）方式や、可撓配線板上にチップ化された電子部品、例えば半導体チップ、ＬＥＤ、抵抗、コンデンサなどを単数もしくは複数実装したＣＯＦ（Chip On Film）方式の可撓配線板が、高密度実装およびスリムパッケージ化の容易性、実装コストの低廉化などの利点を有することから、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、ＥＬパネルなどの電気光学パネルを備えた表示装置における駆動用ＩＣ（駆動用ＬＳＩ）の実装に多用されている。また、最近では、ＣＰＵ、チップ化された抵抗チップおよびコンデンサなどの各種のチップ化された電子部品の実装にも可撓配線板が用いられている。
【０００３】
図５は従来の表示装置の一例の要部を示すものであり、従来の表示装置１０１は、半導体チップとしての駆動用ＩＣ１０２が実装された可撓配線板１０３を有している。この可撓配線板１０３の配線パターンに設けられた入力端子には、駆動用ＩＣ１０２に電源および制御信号を供給するためのプリント配線板により形成されたバス基板などの回路基板１０４の配線パターンに設けられた接続端子がはんだなどの接合部材によって電気的に接続されている。また、可撓配線板１０３の配線パターンに設けられた出力端子には、電気光学パネル１０５の画素に接続されている配線パターンに設けられたパネル端子が異方性導電材などの接合部材によって電気的に接続されている。また、可撓配線板１０３の駆動用ＩＣ１０２の実装側表面ＯＳとは反対側に位置する反実装面側表面ＲＳに、回路基板１０４の一部が配置されている。
【０００４】
なお、表示装置１０１においては、仕様や設計コンセプトなどの必要に応じて、可撓配線板１０３を折り曲げて用いる構造や、可撓配線板１０３を折り曲げずに用いる構造が選択使用されている。
【０００５】
ところで、近年の表示装置においては、可撓配線板１０３に実装された半導体チップ、例えば駆動用ＩＣ１０２の動作時の発熱の増加により、電気光学パネル１０５に輝度むらなどの表示品位の低下が生じる危険性がある。
【０００６】
特に、有機ＥＬパネルに代表される電流駆動型の電気光学パネル１０５は、液晶表示パネルなどの電圧駆動型パネルに比べて、多くの駆動電流を必要としており、有機ＥＬパネルに接続される可撓配線板１０３の電源用配線パターンには大電流が流れることになり、この大電流により駆動用ＩＣ１０２の発熱が顕著となる。
【０００７】
なお、電気光学パネル１０５の輝度むらは、例えば、有機ＥＬパネルの場合、高温になるほど発光開始電圧が低下するという電気温度特性によって発生する。
【０００８】
すなわち、温度補償がされていない場合、パネルが高温になるほど発光するのに過剰な電圧が加わるので、発光輝度が高くなって発光層の寿命が短くなる。
【０００９】
したがって、駆動用ＩＣ１０２の発熱により高温になった部分は、低温の部分よりも輝度が高くなり、輝度むらが発生するとともに、消費電力も増加することになる。
【００１０】
また、半導体チップ、例えば、駆動用ＩＣ１０２における発熱は、駆動用ＩＣ１０２の内部回路に形成されているトランジスタ、ダイオードおよびコンデンサなどの各素子のＰＮ接続部であるジャンクション部に電流が流れた際に発生するものであり、発熱温度が上昇すると、性能および信頼性が低下することになる。そして、発熱温度が定格温度を超えると、動作不良を生じることもある。
【００１１】
そこで、駆動用ＩＣ１０２の発熱により生じる熱を簡単な構造で放熱するため、図５に誇張して示すように、可撓配線板１０３の駆動用ＩＣ１０２の実装部分の反実装面側表面ＲＳに、駆動用ＩＣ１０２からの熱を放熱するための放熱部材１０６を貼り付ける構成や、駆動用ＩＣ１０２の可撓配線板１０３と対向する面とは反対側に位置する上面１０２ａに放熱部材１０６を貼り付ける構成が考えられる。
【００１２】
なお、半導体チップを搭載したＴＣＰとしては、ＴＣＰに搭載された半導体チップの裏面と放熱板とを接着固定することにより放熱性の向上を図るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
また、半導体チップを搭載したＴＣＰとして、テープフレームと、このテープフレームの一方の面に接着され発熱源となる半導体チップと、テープフレームの他方の面に接着される放熱シートとでＴＣＰを構成することにより、可撓性を損なわずに放熱性の向上を図るものも提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３０８２３９号公報
【特許文献２】特開２００４−０７１５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の可撓配線板１０３の駆動用ＩＣ１０２の実装部分の反実装面側表面ＲＳに放熱部材１０６を貼り付ける構成においては、放熱部材１０６が可撓配線板１０３と回路基板１０４との間に挟まれるため、放熱部材１０６が外気に触れにくく、放熱しにくいという問題点があった。
【００１６】
また、従来の駆動用ＩＣ１０２の上面１０２ａに放熱部材１０６を貼り付ける構成においては、駆動用ＩＣ１０２の上面１０２ａが可撓配線板１０３の上方に位置して段差があるため、貼り付けが困難であるという問題点があった。
【００１７】
そこで、半導体チップの発熱により生じる熱を簡単な構造で効率よく放熱することのできる表示装置が求められている。
【００１８】
なお、半導体チップの裏面と放熱板とを接着固定する構成のＴＣＰにおいては、ＴＰＣの可撓性が損なわれる。
【００１９】
また、テープフレームと、このテープフレームの一方の面に接着され発熱源となるチップと、テープフレームの他方の面に接着される放熱シートとで構成されたＴＣＰにおいては、放熱の効率が不十分となることが予想される。特に、上記のように回路基板１０４がチップ近傍に配設された場合、回路基板によって外気に触れ難くなることがある。
【００２０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、半導体チップの発熱により生じる熱を簡単な構造で効率よく放熱することのできる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前述した目的を達成するため、本発明に係る表示装置の特徴は、電気光学パネルと、当該電気光学パネルに接続された可撓配線板と、当該可撓配線板に接続された回路基板とを有し、前記可撓配線板には、半導体チップが実装されているとともに、前記可撓配線板における前記半導体チップの実装位置の反実装面側には、放熱部材が配設されており、前記回路基板には、当該回路基板を厚さ方向に貫通するスルーホールが形成されており、前記可撓配線板と前記回路基板とは、前記半導体チップあるいは前記放熱部材が前記スルーホールに収容されるように配置されている点にある。
【００２２】
本発明に係る表示装置においては、前記放熱部材のサイズが、前記半導体チップの平面サイズより大きく形成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る表示装置においては、前記スルーホールに、放熱用パターンが形成されていることが好ましい。
【００２４】
また、前記放熱用パターンは、前記スルーホールの内壁を覆う筒状部と、当該筒状部の端部から前記回路基板の表面に沿うようにして径方向外側に延出されたフランジ部とを有していることが好ましく、さらに、前記スルーホールの内部空間に、放熱性充填材が充填されていることが好ましい。そして、前記電気光学パネルは有機ＥＬパネルであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の表示装置によれば、半導体チップの実装部分の反実装面側に、半導体チップからの熱を放熱するための放熱部材が配設されており、回路基板には、回路基板を厚さ方向に貫通するスルーホールを有しており、半導体チップあるいは放熱部材が、スルーホールに収容されているので、半導体チップの発熱により生じる熱を簡単な構造で効率よく放熱することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２７】
図１は本発明に係る表示装置の第１実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の表示装置１は、ＴＣＰ、ＣＯＦなどの半導体チップとしての駆動用ＩＣ２が実装された可撓配線板３と、駆動用ＩＣ２に電源および制御信号を供給するためのプリント配線板により形成されたバス基板などの回路基板４と、電気光学パネルとしての電流駆動型の有機ＥＬパネル５とを有している。そして、可撓配線板３の配線パターンに設けられた入力端子には、駆動用ＩＣ２に電源および制御信号を供給するための回路基板４の配線パターンに設けられた接続端子がはんだなどの接合部材によって電気的に接続されており、可撓配線板３の配線パターンに設けられた出力端子には、有機ＥＬパネル５の画素に接続されている配線パターンに設けられたパネル端子が異方性導電材などの接合部材によって電気的に接続されている。
【００２９】
本実施形態の可撓配線板３は、図１の下側が駆動用ＩＣ２が実装される実装側表面ＯＳとされており、図３の上側が駆動用ＩＣ２の実装側表面ＯＳとは反対側の反実装面側表面ＲＳとされている。
【００３０】
前記可撓配線板３の反実装面側表面ＲＳ、詳しくは、駆動用ＩＣ２が実装された実装位置の反実装面側表面ＲＳには、放熱部材としての放熱テープ６が配設されている。この放熱テープ６は、例えば、その一面に積層形成されている接着剤などの接合部材によって可撓配線板３の駆動用ＩＣ２の実装部分の反実装面側表面ＲＳに貼り付けられている。また、放熱テープ６のサイズとしては、特に限定されるものではないが、放熱効率を高くすることができるなどの理由により、駆動用ＩＣ２の平面サイズより大きく形成することが好ましい。すなわち、放熱テープ６の放熱に寄与する面積が駆動用ＩＣ２の平面サイズあるいは表面積より大きくなるように形成することが好ましい。
【００３１】
前記放熱部材の素材としては、アルミニウム、銅などの金属箔や、放熱用シリコーンゴムなどの熱伝導性組成物を挙げることができる。
【００３２】
本実施形態の回路基板４は、その一部が可撓配線板３の駆動用ＩＣ２の実装位置である実装領域の実装側表面ＯＳに重なるように配置されており、この回路基板４の可撓配線板３の駆動用ＩＣ２と対向する部分には、この回路基板４を厚さ方向に貫通するスルーホール７が形成されている。このスルーホール７のサイズは、駆動用ＩＣ２の平面サイズより大きく形成されており、スルーホール７の内部に駆動用ＩＣ２を収納することができるようになっている。
【００３３】
すなわち、本実施形態における可撓配線板３と回路基板４とは、駆動用ＩＣ２がスルーホール７の内部に収容されるように形成されている。
【００３４】
また、スルーホール７の形状としては、設計コンセプトなどの必要に応じて任意に設定することができる。
【００３５】
前記スルーホール７の内部空間７ａには、放熱性充填材８が充填されている。この放熱性充填材８としては、熱伝導性シリコーン系樹脂、熱伝導性シリコーンゴムなどの空気より熱伝導率の高いものが好ましい。
【００３６】
なお、スルーホール７の内部空間７ａに、放熱性充填材８を充填するか否かは、設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。
【００３７】
また、電気光学パネルとしては、有機ＥＬパネル５に限らず、無機ＥＬパネル、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネルなどの各種のものから選択使用することができる。
【００３８】
その他の構成については、従来公知の表示装置における可撓配線板、回路基板および電気光学パネルと同様とされているので、その詳しい説明および図示は省略する。
【００３９】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００４０】
本実施形態の表示装置１によれば、回路基板４のスルーホール７に駆動用ＩＣ２を収納しているので、駆動用ＩＣ２の上面から熱を放出させることができる。また、可撓配線板３の駆動用ＩＣ２の実装部分の反実装面側表面ＲＳに放熱テープ６を貼り付けなどによって配設することが容易にできる。そして、放熱テープ６を用いることにより、可撓配線板３の可撓性を損なうことがない。
【００４１】
また、本実施形態の表示装置１によれば、駆動用ＩＣ２の駆動にともなう発熱により駆動用ＩＣ２の温度が上昇すると、この駆動用ＩＣ２の温度上昇をもたらす熱エネルギは、可撓配線板３を介して放熱テープ６に伝達されて吸収されるとともに、放熱テープ６の表面から大気中に放熱されることになる。その結果、簡単な構造で、駆動用ＩＣ２の発熱による熱を効率的に冷却することができる。
【００４２】
したがって、本実施形態の表示装置１によれば、駆動用ＩＣ２の発熱により生じる熱を駆動用ＩＣ２の両面側から簡単な構造で効率よく放熱することができる。
【００４３】
また、本実施形態の表示装置１によれば、放熱テープ６のサイズが、駆動用ＩＣ２の平面サイズより大きく形成されているので、放熱テープ６による放熱効率を高くすることができる。その結果、駆動用ＩＣ２の放熱速度が低下するのを防止することができる。すなわち、駆動用ＩＣ２の発熱による熱を放熱するための放熱テープ６の熱容量を容易に増加させるのに寄与することができる。
【００４４】
また、本実施形態の表示装置１によれば、スルーホール７の内部空間７ａに、空気より熱伝導率の高い放熱性充填材８が充填されているので、放熱テープ６および放熱性充填材８の両者によって、駆動用ＩＣ２の温度上昇をもたらす熱エネルギの吸収および吸収した熱エネルギの大気中への放熱を実施することができるので、放熱効率および放熱速度をより高くすることができる。
【００４５】
したがって、本実施形態の表示装置１によれば、駆動用ＩＣ２の発熱により生じる熱を速やかに冷却することができる。その結果、表示品質の高品質化を容易に図ることができる。このことは、近年の高性能化の要求に対して格段に寄与する。
【００４６】
図２は本発明に係る表示装置の第２実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図である。
【００４７】
本実施形態の表示装置１Ａは、図２に誇張して示すように、前述した第１実施形態の表示装置１における回路基板４のスルーホール７に、放熱用パターン９を形成したものである。この放熱用パターン９は、スルーホール７の内壁を覆う筒状部９ａと、この筒状部９ａの両端から回路基板４の表面に沿うようにして径方向外側に延出された一対のフランジ部９ｂとを有している。また、放熱用パターン９は、回路基板４に形成されている配線パターンと干渉しないように形成されている。この放熱用パターン９は、例えば、スルーホール７にメッキを施すことにより形成されている。このメッキとしては、銅メッキが最も一般的であり、無鉛ハンダ、貴金属メッキなども設計コンセプトなどの必要に応じて用いられている。勿論、放熱用パターン９としては、熱伝導性シリコーン系樹脂や放熱用シリコーンゴムなどの熱伝導性組成物を用いてもよい。
【００４８】
なお、放熱パターン９のフランジ部９ｂは、図２の下方に示す一方のみとしてもよい。
【００４９】
また、放熱パターン９のフランジ部９ｂを、回路基板４の配線パターンのうちの接地用配線パターンに接続してもよい。
【００５０】
前記スルーホール７の内部空間７ａ、詳しくは、放熱パターン９の筒状部９ａによって覆われたスルーホール７の内壁の内部には、前述した第１実施形態の表示装置１におけるスルーホール７の内部空間７ａと同様に、放熱性充填材８が充填されている。勿論、放熱性充填材８を充填するか否かは、設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。
【００５１】
その他の構成については、前述した第１実施形態の表示装置１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
【００５２】
このような構成からなる本実施形態の表示装置１Ａによれば、前述した第１実施形態の表示装置１と同様の効果を奏することができるとともに、回路基板４に形成された放熱パターン９によって、駆動用ＩＣ２の発熱による熱を冷却および放熱するための放熱部の熱容量を容易に増加させることができるので、駆動用ＩＣ２の発熱により生じる熱をより効率よく放熱することができる。
【００５３】
図３は本発明に係る表示装置の第３実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図である。
【００５４】
本実施形態の表示装置１Ｂは、図３に示すように、前述した第１実施形態の表示装置１における回路基板４を可撓配線板３の反実装面側表面ＲＳに配置したものである。また、回路基板４のスルーホール１０のサイズは、放熱テープ６の平面サイズより大きく形成されており、スルーホール１０の内部に放熱テープ６を収納することができるようになっている。また、スルーホール１０の内部空間１０ａには、前述した第１実施形態の表示装置１におけるスルーホール７の内部空間７ａと同様に、放熱性充填材８が充填されている。勿論、放熱性充填材８を充填するか否かは、設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。
【００５５】
その他の構成については、前述した第１実施形態の表示装置１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
【００５６】
このような構成からなる本実施形態の表示装置１Ｂによれば、前述した第１実施形態の表示装置１と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
図４は本発明に係る表示装置の第４実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図である。
【００５８】
本実施形態の表示装置１Ｃは、図４に誇張して示すように、前述した第３実施形態の表示装置１Ｂおける回路基板４のスルーホール１０に、放熱用パターン１１を形成したものである。この放熱用パターン１１は、述した第２実施形態の表示装置１Ａおける放熱用パターン９と同様に、スルーホール１０の内壁を覆う筒状部１１ａと、この筒状部１１ａの両端から回路基板４の表面に沿うようにして径方向外側に延出された一対のフランジ部１１ｂとを有している。また、放熱用パターン１１は、回路基板４に形成されている配線パターンと干渉しないように形成されている。この放熱用パターン１１は、例えば、スルーホール１０にメッキを施すことにより形成されている。このメッキとしては、銅メッキが最も一般的であり、無鉛ハンダ、貴金属メッキなども設計コンセプトなどの必要に応じて用いられている。勿論、放熱用パターン１１としては、熱伝導性シリコーン系樹脂や放熱用シリコーンゴムなどの熱伝導性組成物を用いてもよい。
【００５９】
なお、放熱パターン１１のフランジ部１１ｂは、図４の上方に示す一方のみとしてもよい。
【００６０】
また、放熱パターン１１のフランジ部１１ｂを、放熱テープ６に接続してもよい。
【００６１】
その他の構成については、前述した第２実施形態の表示装置１Ａと同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
【００６２】
このような構成からなる本実施形態の表示装置１Ｃによれば、前述した第２実施形態の表示装置１Ａと同様の効果を奏することができる。
【００６３】
なお、本発明は、発熱する電子部品を実装したＴＣＰ方式や、ＣＯＦ方式の可撓配線板を有する各種の表示装置に用いることができる。
【００６４】
また、本発明は、表示装置に限らず、発熱する電子部品を実装した可撓配線板および回路基板を有する各種の電子機器に用いることもできる。
【００６５】
さらに、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る表示装置の第１実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図
【図２】本発明に係る表示装置の第２実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図
【図３】本発明に係る表示装置の第３実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図
【図４】本発明に係る表示装置の第４実施形態の要部を簡略化して示す模式的構造図
【図５】従来の表示装置の要部を簡略化して示す模式的構造図
【符号の説明】
【００６７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  表示装置
２  駆動用ＩＣ
３  可撓配線板
４  回路基板
５  有機ＥＬパネル
６  放熱テープ
７、１０  スルーホール
７ａ、１０ａ  内部空間
８  放熱性充填材
９、１１  放熱パターン
９ａ、１１ａ  筒状部
９ｂ、１１ｂ  フランジ部
ＯＳ  実装側表面
ＲＳ  反実装面側表面
【図１】
2006064939.tif 000003
【図２】
2006064939.tif 000004
【図３】
2006064939.tif 000005
【図４】
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【図５】
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