(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータパッドを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに接続された複数の駆動集積回路と、
前記複数の駆動集積回路上およびデータパッド上にそれぞれ配置された複数の放熱パッドであって、その各々が前記複数の駆動集積回路の各々に独立に付着されている複数の放熱パッドとを備える液晶表示装置であって、
前記放熱パッドは、黒鉛で構成され、合成樹脂を含む柔軟性コーティング層を備え、
前記液晶パネルは、第１表示領域と前記第１表示領域の周辺を取り囲む第１非表示領域を有する第１基板と；前記第１基板の第１非表示領域を露出させる第２表示領域を有して、前記第１基板と向かい合う第２基板と；前記第１基板と第２基板間に介在された液晶層とを含み、
前記駆動集積回路は、第１基板の第１非表示領域で接続され、
前記第１基板の第１非表示領域に位置する柔軟性回路基板をさらに含み、
前記駆動集積回路は、前記柔軟性回路基板に搭載されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記放熱パッドは、柔軟性を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記柔軟性回路基板に連結される印刷回路基板をさらに含み、前記柔軟性回路基板は、前記印刷回路基板と前記液晶パネル間に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記駆動集積回路は、パッケージングされた半導体素子であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記放熱パッドの厚さは、約０．１ミリメートルから約０．２ミリメートルの間であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記放熱パッドは、約４００Ｗ／ｍｋ（Ｗａｔｔｓ／ｍｅｔｅｒ  Ｋｅｌｖｉｎ）から約８００Ｗ／ｍｋの間の熱伝導度を有する物質で構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
第１表示領域と前記第１表示領域の周辺を取り囲む第１非表示領域を有し、前記第１非表示領域内に複数のデータパッドが配置されている第１基板と、前記第１基板の第１非表示領域を露出させる第２表示領域を有して、前記第１基板と向かい合う第２基板と、前記第１基板と第２基板間に介在された液晶層とを含む液晶表示パネルと、
前記第１基板の前記第１非表示領域で、前記液晶表示パネルに連結される複数の駆動集積回路と、
前記複数の駆動集積回路上およびデータパッド上に配置される複数の放熱パッドであって、その各々が黒鉛で構成され合成樹脂を含む柔軟性物質で形成されたコーティング層を含み、前記複数の駆動集積回路の各々を覆う、複数の放熱パッドとを備え、前記複数の放熱パッドの各々が、前記複数の駆動集積回路の各々に対して独立に付着され、
前記第１基板の第１非表示領域に位置する柔軟性回路基板をさらに含み、前記駆動集積回路は、前記柔軟性回路基板上に搭載され、前記放熱パッドは、実質的に前記柔軟性回路基板を覆うことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、より具体的には、画像を表示する液晶パネルと、これの背面から光を供給するバックライトユニット、また、前記液晶パネルの画像表示に必要な各種の信号電圧を生成及び伝達する駆動部として、複数の駆動集積回路を備えた液晶表示装置において、特に、前記駆動集積回路の放熱効果が著しく改善された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、社会が本格的な情報化時代に入ることによって、各種の電気的信号情報を視覚的に表現するディスプレー分野が急速度に発展しており、これに応じて、多様な種類の平板表示装置が紹介されている。
【０００３】
このような平板表示装置の具体的な例としては、液晶表示装置ＬＣＤ(Liquid Crystal Display device)、プラズマ表示装置ＰＤＰ(Plasma Display Panel device)、電界放出表示装置ＦＥＤ(Field Emission Display device)、電気発光表示装置ＥＬＤ(Electroluminescence Display device)等があって、これらは、薄形化、軽量化、低消費電力化等の優れた性能を保有していて、既存のブラウン管ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)を速く代替して脚光を浴びている。
【０００４】
このうち、液晶表示装置は、コントラスト比が大きくて、動映像表示に適合な特徴があって、ノートブック、モニター、ＴＶ分野で、最も活発に使用されているが、これは、液晶の光学的異方性と分極性質を利用した画像具現原理を有する。すなわち、主旨されたように、液晶は、分子構造が細くて長く、配列に方向性を有する光学的異方性と電場内に置かれる場合に、その大きさによって分子の配列方向が変化される分極性質を有する。
【０００５】
ここで、液晶表示装置は、液晶層を間に、相互に向かい合う面に、電界生成電極が形成された１組の第１基板及び第２基板を合着させて構成する液晶パネル、ここに光を供給するバックライトユニットを含み、液晶パネルの２つの電界生成電極間の電場を制御して液晶分子の配列方向を、任意的に調節することによって透過率の差を発生させ、このような液晶パネルに、前記バックライトユニットから発生された光を通過させ、前記透過率の差が外部に発現されるようにして、多様な画像を表示する。
【０００６】
最近は、特に、液晶パネル上に画像表現の基本単位である画素を行列方式に配列して薄膜トランジスタを利用して、これを独立的に制御する能動行列方式が色の再現性と速い映像転換に有利で注目されているが、これは、前述したように、液晶層を間に対面合着された第１基板及び第２基板を含み、第１基板の一面には、多数のデータ配線とゲート配線が縦横に交差して マトリックス状の画素を定義して、これらの交差点に、薄膜トランジスタを備えて、各画素に実装された透明画素電極と一対一対応連結される。
【０００７】
また、第２基板の一面には、データ配線とゲート配線、薄膜トランジスタ等の非表示要素を遮りながら画素電極だけを露出させる格子状のブラックマトリックスと、この各格子に充填された、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルター、この全部を覆う透明共通電極を備える。
【０００８】
図１は、一般的な液晶表示装置の斜視図である。
図示しように、第１基板１０と第２基板１２が液晶層を間に、相互に対面合着された構造で液晶パネル２を構成して、このような液晶パネル２の背面には、照光手段であるバックライトユニットを備える。
【０００９】
この時、第１基板１０は、第２基板１２より面積が大きくて、合着時、第１基板１０の相互に隣接した任意の２端側が外部に露出されるが、図面に明確に示してはないが、この両端側には、各々複数のデータパッドとゲートパッドを有して、ここには、各々データ配線とゲート配線が接続されている。
また、この複数のデータパッドとゲートパッドは、各々駆動集積回路２２が搭載された柔軟性回路基板２０を媒介に、外部の印刷回路基板４０と連結されて、前記印刷回路基板４０には、コンピュータ等の外部装置から入力された各種の信号情報を一次的に加工して、画像表現に必要な信号電圧を生成するタイミングコントローラー、電源部、ガンマ電圧生成部等が実装されて、柔軟性回路基板２０に搭載された駆動集積回路２２には、各々印刷回路基板４０から伝達された信号電圧によって液晶パネル２のデータ配線に伝達される画像信号と、ゲート配線に伝達される走査信号を生成及び出力するデータ駆動回路とゲート駆動回路が実装されている。
【００１０】
一方、前述した構成の一般的な液晶表示装置１は、画像の表現時、各々の駆動集積回路２２から徐々に高温の熱が発生されるが、このことによって、 駆動集積回路２２の寿命が大変短縮されることがあり、信頼性低下と信号歪み等を伴い、これは、結局、画質低下に直結される短所である。
【００１１】
特に最近は、急激に進行されている表示装置の大面積化の趨勢によって、液晶表示装置もそのサイズが徐々に増加しており、このことによる価格競争力の確保のために、駆動集積回路２２の集積度とチャンネル数も大変増加している。ところが、このことによって、駆動集積回路２２の発熱現象も深化されて、添付された図２は、一般的な液晶表示装置で画像を表示する場合、駆動集積回路２２が示す温度分布をシミュレーションした結果である。
【００１２】
この時、通常の液晶表示装置に使用される駆動集積回路２２の定格温度８５℃程度であることを勘案すると、図２に示した駆動集積回路周辺の１０２.７℃は、これをさらに上回る数値である。悪い場合は、熱伝導性が大変低い柔軟性回路基板２０上に、各駆動集積回路２２だけが配置されると、前記のさらに高温の熱が、駆動集積回路に加えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前述したような問題を解決するために案出されており、駆動集積回路から発生される高温の熱を迅速に、効果的に放熱させる具体的な方途を提示することによって、駆動集積回路の寿命延長は勿論、素子の信頼性を大変向上させて、さらに、液晶表示装置の画質低下を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述した目的を達成するために、本発明は、第１特徴において、液晶パネルと；前記液晶パネルに連結された駆動集積回路と；前記駆動集積回路上に位置する放熱パッドを含む液晶表示装置を提供する。
【００１５】
前記放熱パッドは、黒鉛(graphite)で構成されて、前記放熱パッドは、柔軟性コーティング層をさらに含み、前記柔軟性コーティング層は、合成樹脂を含む。
【００１６】
また、前記放熱パッドは、柔軟性を有することを特徴とする。
【００１７】
前記液晶パネルは、第１表示領域と前記第１表示領域の周辺を取り囲む第１非表示領域を有する第１基板と；前記第１基板の第１非表示領域を露出させる第２表示領域を有して、前記第１基板と向かい合う第２基板と；前記第１基板と第２基板間に介在された液晶層を含み、前記駆動集積回路は、第１基板の第１非表示領域で連結される。
【００１８】
前記第１基板の第１非表示領域に位置する柔軟性回路基板をさらに含み、前記駆動集積回路は、前記柔軟性回路基板に搭載される。
【００１９】
前記放熱パッドは、各々の前記柔軟性回路基板及び駆動集積回路を覆う。
【００２０】
前記柔軟性回路基板に連結される印刷回路基板をさらに含み、前記柔軟性回路基板は、前記印刷回路基板と前記液晶パネル間に位置する。
【００２１】
また、前記放熱パッドは、複数の放熱パッドパターンを含み、前記駆動集積回路は、複数の駆動集積回路パターンを含み、前記各々の放熱パッドパターン等は、各々の駆動集積回路パターン等に個別的に付着される。
【００２２】
または、前記駆動集積回路は、複数の駆動集積回路パターンを含み、前記放熱パッドは、少なくとも、２つの駆動集積回路パターンを覆う。
前記放熱パッドは、前記柔軟性回路基板上に位置して、前記駆動集積回路は、パッケージングされた半導体素子である。
【００２３】
前記放熱パッドの厚さは、約０.１ミリメートル(millimeter)から約０.２ミリメートルの間である。
【００２４】
前記放熱パッドは、約４００Ｗ/ｍｋ(Watts/meter Kelvin)から約８００Ｗ/ｍｋの間の熱伝導度を有する物質で構成される。
【００２５】
本発明の第２特徴において、第１表示領域と前記第１表示領域の周辺を取り囲む第１非表示領域を有する第１基板と；前記第１基板の第１非表示領域を露出させる第２表示領域を有して、前記第１基板と向かい合う第２基板と、前記第１基板と第２基板間に介在された液晶層を含む液晶パネルと；前記第１基板の前記第１非表示領域で、前記液晶パネルに接続される駆動集積回路；前記駆動集積回路上に位置して、柔軟性物質で構成されたコーティング層と、実質的に前記駆動集積回路を覆う放熱パッドを含む液晶表示装置を提供する。
【００２６】
前記第１基板の第１非表示領域に位置する柔軟性回路基板をさらに含み、前記駆動集積回路は、前記印刷回路基板上に搭載されて、前記放熱パッドは、実質的に前記柔軟性回路基板を覆う。
【００２７】
前記放熱パッドは、複数の放熱パッドパターンを含み、前記駆動集積回路は、複数の駆動集積回路パターンを含み、前記各々の放熱パッドパターン等は、各々の駆動集積回路パターン等に個別的に付着される。
【００２８】
本発明の第３特徴において、液晶パネルを形成する段階と；前記液晶パネルに駆動集積回路を接続する段階と；自己の最大発熱温度を制限する物質で構成される放熱パッドを形成する段階と；前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを配置する段階を含む液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００２９】
前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを形成する段階は、黒鉛シーツを形成する段階を含み、前記放熱パッドと前記駆動集積回路を付着するために、合成樹脂で構成されたコーティング層を形成する段階を含む。
【００３０】
また、前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを配置する段階は、前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを付着する段階を含む。
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明を詳しく説明する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、本発明で固有に提示している放熱パッドを利用することによって、駆動集積回路の放熱性能が著しく改善される。
その結果、駆動集積回路の寿命延長は勿論、高温熱化による信号歪曲を防ぎ、従って、さらに改善された画質と性能を有する液晶表示装置が具現される。
【実施例】
【００３３】
添付された図３は、本発明に一実施例による液晶表示装置の斜視図であって、液晶層を間に対面合着された第１基板１１０及び第２基板１３０で構成された液晶パネル１００、駆動集積回路１４２が搭載された複数の柔軟性回路基板１４０を媒介に前記液晶パネル１００の、相互に隣接した２つの端側に連結された印刷回路基板１５０と、前記液晶パネル１００の背面から光を供給するバックライトユニットを含み、さらに、駆動集積回路１４２の外面に、シーツ状の放熱パッド１７０が付着されている。
【００３４】
各々を具体的に説明する。
液晶パネル１００は、図４の分解斜視図に示したように、下部基板または、アレイ基板と称される第１基板１１０の一面には、複数のデータ配線１１２とゲート配線１１６が縦横に交差して画素Ｐを定義して、前記データ配線１１２とゲート配線１１６の交差地点には、薄膜トランジスタＴを備えて、各画素領域Ｐに備えた透明画素電極１２０と一対一対応接続される。
【００３５】
また、液晶層１２５を間に、これと向かい合う第２基板１３０は、上部基板または、カラーフィルター基板と称されるが、これの一面には、第１基板１１０のデータ配線１１２とゲート配線１１６、薄膜トランジスタＴ等の非表示要素を遮りながら画素電極１２０だけを露出させるように、画素領域Ｐを取り囲む格子状のブラックマトリックス１３２、この格子内部で、各画素領域Ｐに対応するように順に繰り返して配列される、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルター１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、この全部を覆う透明共通電極１３６を含む。
【００３６】
図面に明確に示してはないが、前記第１基板１１０と第２基板１３０、液晶層１２５の境界部分には、液晶の初期分子の配列方向を決定する上部配向膜と下部配向膜が介在されて、その間に充填される液晶層１２５の漏洩を防ぐために、前記第１基板１１０と第２基板１３０の端側に沿ってシールパターンが形成され、これによって封合されて、第１基板１１０と第２基板１３０の、少なくとも、一基板の外面には、特定の偏光だけを選択的に透過させる偏光板が付着される。
【００３７】
また、このうち、第１基板１１０は、第２基板１３０より大きいサイズを有していて、合着時、第１基板１１０が相互に隣接した２つの端側が外部に露出されるが、ここには、各々の多数のデータ配線１１２に連結された複数のデータパッド１１４、多数のゲート配線１１６に連結された複数のゲートパッド(図示せず)が位置する。
【００３８】
前記データパッド１１４とゲートパッド(図示せず)は、各々駆動集積回路１４２が搭載された柔軟性回路基板１４０を媒介に印刷回路基板１５０と連結されて、このうち、印刷回路基板１５０には、コンピュータ等の外部装置から入力された各種の信号情報を一次的に加工して、画像表現に必要な信号電圧を生成するタイミングコントローラー、電源部、ガンマ電圧生成部等が実装されている。また、柔軟性回路基板１４０に搭載された駆動集積回路１４２には、各々印刷回路基板１５０から伝達された信号電圧をによって液晶パネル１００のデータ配線１１２に伝達される画像信号及びゲート配線１１６に伝達されて、薄膜トランジスタＴのオン/オフ信号が含まれた走査信号を生成及び出力するデータ駆動回路とゲート駆動回路が実装されていて、結局、液晶パネル１００は、ゲート配線１１６に走査伝達された薄膜トランジスタＴのオン/オフ信号によって各ゲート配線１１６別に選択された薄膜トランジスタＴがオンされると、該当画素電極１２０に、データ配線１１２の画像信号が伝達されて、このことによって発生される画素電極１２０と共通電極１３６間の電場によって、液晶分子の配列方向が変化され、透過率の差を有する。この時、駆動集積回路１４２は、各々チップ状にパッケージングされた半導体素子を含む。
【００３９】
さらに、このような駆動集積回路１４２の外面には、本発明による放熱パッド１７０が付着されているが、前記放熱パッド１７０には、黒鉛が含まれて可撓性が示され、このために、黒鉛を主成分とする黒鉛シーツ、これの表面にコーティングされ可撓性を付与する合成樹脂の被覆層で構成される。
【００４０】
一方、本発明による液晶表示装置１０１は、この放熱パッド１７０の具体的な形態によって、いくつかの実施例に区分されるが、先ず、図３に示したように、放熱パッド１７０は、各々の駆動集積回路１４２の外面に一対一付着されるパッド状を有したり、図５に示したように、２つ以上の駆動集積回路１４２の外面に付着されるバー状を有することもできる。
【００４１】
この時、前述したように、駆動集積回路１４２の外面に、黒鉛を含んだ放熱パッド２７０を付着させる理由は、液晶パネル１００の画像表示時、駆動集積回路１４２から発生される高温の熱を効果的に放熱させるためであって、前記放熱パッド２７０の主要素である黒鉛は、熱の伝導度が４００Ｗ/ｍｋないし８００Ｗ/ｍｋを示していて、通常的な放熱物質として利用されるアルミニウムの熱の伝導度が１００Ｗ/ｍｋないし２００Ｗ/ｍｋ程度であることを勘案すると、これより大変優れた放熱効果を有する。
【００４２】
また、前述した液晶パネル１００は、各種の機械的要素を動員して、バックライトユニットと共にモジュール化されるが、この時、柔軟性回路基板１４０の曲がる特性を利用して印刷回路基板１５０は、適切に曲げられて密着され、本発明による放熱パッド２７０のように、黒鉛シーツ表面に合成樹脂の被覆層をコーティングして、可撓性を付与する場合、各々の駆動集積回路１４２に緊密に付着された状態を維持しながらも、これによって曲げられて、さらに、前記放熱パッド２７０は、接着剤等を利用して駆動集積回路１４２に簡単に接着される長所を有する。  
【００４３】
この時、放熱パッドの厚さが上昇する場合、さらに優れた放熱効果が得られる一方、モジュール化の過程で邪魔になったりするので、０.１ｍｍないし０.２ｍｍ程度が望ましく、駆動集積回路１４２と各々柔軟性回路基板１４０全部に付着されることもできる。
【００４４】
また、前記図面において、放熱パッド２７０は、データドライバーが実装された液晶パネル１００の長軸の端側に連結された駆動集積回路１４２にだけ付着されたように示されているが、これは、液晶表示装置の画像表現時、相対的に高温の熱が発生されるために、目的によっては、ゲートドライバーが実装された液晶パネル１００の短軸の端側に連結された駆動集積回路１４２に付着されることも可能である。
【００４５】
さらに、前述したように、駆動集積回路１４２が柔軟性回路基板１４０上に搭載されるように示しているが、これとは異なり、駆動集積回路１４２が液晶パネル１００の第１基板１１０上に直接配置される、所謂、ＣＯＧ(Chip On Glass)構造でも本発明が適用されることは、当業者には、自明な事実である。
【００４６】
前記放熱パッドは、前記駆動集積回路と直接的に接触されたり、または、間接的に対応するように位置したり、複数で両面に付着され放熱効果を付与することもできる。
【００４７】
図６は、本発明の一実施例による放熱パッドが付着された駆動集積回路の温度の第１シミュレーション図であって、図７は、本発明の一実施例による放熱パッドが付着された駆動集積回路の温度の第２シミュレーション図である。
【００４８】
図６に示したように、前記放熱パッド(図３の１７０)が各々の駆動集積回路１４２に一対一対応するように、独立的に付着されたパッドに関する実施例を提示しており、図７は、前記放熱パッド(図５の２７０)が複数の駆動集積回路１４２にバー状に付着された実施例を提示している。
【００４９】
これを参照する場合、駆動集積回路１４２の最大発熱温度は、各々８２.９℃(図６)、７１℃(図７)を示しており、これは、駆動集積回路１４２の定格温度の８５℃に、十分低い数値であって、従って、放熱パッドの優れた放熱効果が確認できる。
【００５０】
また、図面に示してはないが、本発明では、液晶パネルを形成する段階と；前記液晶パネルに駆動集積回路を連結する段階と；自体の最大発熱温度を制限する物質で構成される放熱パッドを形成する段階と；前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを配置する段階を含む液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００５１】
前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを形成する段階は、黒鉛シーツを形成する段階を含み、前記放熱パッドと前記駆動集積回路を付着するために、合成樹脂で構成されたコーティング層を形成する段階を含む。
【００５２】
また、前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを配置する段階は、前記駆動集積回路上に、前記放熱パッドを付着する段階を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】一般的な液晶表示装置の斜視図である。
【図２】一般的な液晶表示装置用駆動集積回路を示すシミュレーション図である。
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の斜視図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置の斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による放熱パッドが付着された駆動集積回路の温度の第１シミュレーション図である。
【図７】本発明の一実施例による放熱パッドが付着された駆動集積回路の温度の第２シミュレーション図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００：液晶パネル              
１０１：液晶表示装置
１１０：第１基板                
１３０：第２基板
１４０：柔軟性回路基板           
１４２：駆動集積回路
１５０：印刷回路基板            
１７０：放熱パッド
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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