CN1873959A - 具有改善的散热的驱动ic封装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够应用在显示装置中的驱动IC封装，以及结合有该驱动IC封装的显示装置。驱动IC封装包括基膜；信号图样，形成在基膜的第一侧上；IC芯片，安装在基膜上并连接到信号图样；以及热辐射图样，形成在基膜的第二侧上。基膜位于IC芯片和热辐射图样之间。热辐射图样可以由导热材料制成，有助于散发IC芯片产生的热量。

Description

具有改善的散热的驱动IC封装
相关申请的交叉参考
本发明要求于2005年6月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2005-0047689号中的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种驱动IC封装和设置有该驱动IC封装的显示装置，更具体地涉及一种具有改善散热的驱动IC封装和设置有该改善的驱动IC封装(driver IC package)的显示装置。
背景技术
近来，对于诸如LCD(液晶显示器)的紧凑的、重量轻的显示器的需求有了显著地增长。
因为具有紧凑、重量轻、以及低功耗的优点，LCD已经成为传统CRT(阴极射线管)的受欢迎的替代品。现在LCD已经确立了其作为一种最普遍使用的显示装置的地位。
通常，显示装置包括：用于显示图像的面板单元和用于向面板单元提供驱动信号的PCB(印刷电路板)，以及其它部件。该PCB通过驱动IC封装电连接到面板单元。这样的驱动IC封装是通过将IC芯片安装在基膜(base film)上而形成的。
近来IC芯片的集成度已经提高了，导致更高的电压施加到IC芯片，并增加了IC芯片的热辐射。如果驱动IC封装不能够散发掉IC芯片产生的热，则IC芯片中的元件会由于过热而损坏，并且会危及到IC芯片的性能。因此，期望提供一种用于IC芯片的有效的散热手段。
发明内容
本发明提供了一种具有改善散热的驱动IC封装。此外，本发明提供了一种具有该驱动IC封装的显示装置。
在一个方面中，本发明提供了一种驱动IC封装，其包括基膜；信号图样，形成在基膜的第一侧上；IC芯片，安装在基膜上；以及热辐射图样，形成在基膜的第二侧上。IC芯片通过结合结构安装在基膜上，并连接到信号图样。热辐射图样定位成使得基膜位于IC芯片和热辐射图样之间。
多个散热孔可以穿过IC芯片和热辐射图样之间的基膜而形成。
在另一方面中，驱动IC封装可以进一步包括传热部分，其物理(physically，有形地、实体地)连接到热辐射图样。传热部分可以延伸穿过散热孔。
传热部分可以由与热辐射图样的材料相同的材料制成。
信号图样和热辐射图样可以通过使用溅射法，将金属材料沉积在基膜上而形成。
信号图样和热辐射图样可以由相同的金属材料制成。
金属材料可以是铜。
热辐射图样可以包括格子形式。
热辐射图样的厚度可以等于或小于信号图样的厚度。
热辐射图样的厚度可以在大约5μm到大约20μm的范围内。
在另一方面中，本发明是一种显示装置，其包括：面板单元，用于显示图像；PCB，用于将驱动信号传送到面板单元；以及驱动IC封装，用于将PCB电连接到面板单元。驱动IC封装包括：基膜；信号图样，形成在基膜的第一侧上；IC芯片，其通过结合结构安装在基膜上，并连接到信号图样；以及热辐射图样，形成在基膜的第二侧上。热辐射图样形成为使得基膜位于IC芯片和热辐射图样之间。
多个散热孔可以穿过IC芯片和热辐射图样之间的基膜而形成。
在另一方面中，显示装置还可以包括传热部分，其物理连接到热辐射图样。传热部分可以延伸穿过散热孔。
传热部分可以由与热辐射图样相同的材料制成。
信号图样和热辐射图样可以通过使用溅射法，将金属材料沉积在基膜上而形成。
信号图样和热辐射图样可以由相同的金属材料制成。
金属材料可以是铜。
热辐射图样可以包括格子形式。
热辐射图样的厚度可以等于或小于信号图样的厚度。
热辐射图样的厚度可以在大约5μm到大约20μm的范围内。
在另一方面中，显示装置还可以包括背光组件，用于向面板单元的第二侧提供光。
面板单元可以是液晶面板单元。
附图说明
本发明的上述和其它特征和优点将通过以下结合附图对典型实施例的详细描述而变得显而易见，附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的设置有驱动IC封装的显示装置的分解立体图；
图2是沿图1中线II-II的驱动IC封装的剖视图；
图3是图2的驱动IC封装的后视图；
图4是示出了图3中所示的显示装置的面板单元和用于驱动面板单元的结构的方框图；
图5是图3的显示装置中的像素的电路图；
图6是根据本发明的第二实施例的驱动IC封装的局部剖视图；以及
图7是根据本发明的第三实施例的驱动IC封装的局部剖视图。
具体实施方式
以下，将结合附图详细描述根据本发明的实施例的驱动IC封装和设置有驱动IC封装(package)的显示装置。然而，实施例仅用于阐述本发明，本发明并不局限于此。
为了说明清楚起见，与说明无关的部分将省略，并且在整个说明书中，用相同的附图标号表示相同或相似元件。
具有相同结构的元件将在第一实施例中代表性地说明，随后的对实施例的描述将集中在与第一实施例不同的元件。
图1示出了根据本发明的设置有驱动IC封装41和42的显示装置100。在此，驱动IC封装包括栅极驱动IC封装41和数据驱动IC封装42。尽管图1中示出了设置有侧边型(edge-type)背光组件70的显示装置100，但这是用于说明本发明的示例性实施例，本发明并不限于与侧边型背光组件的结合。
此外，尽管图1示出了设置有液晶显示面板单元的显示装置，但这是用于说明本发明的示例性实施例，本发明并不局限于此。除了LCD以外，本发明还适用于只要是使用了驱动IC封装41和42的其他各种显示装置。
如图1所示，根据本发明的第一实施例的显示装置100包括：背光组件70，用于提供光；以及面板单元50，用于在接收到光之后显示图像。此外，显示装置100还包括前支撑部件60，用于在背光组件70上固定和支撑面板单元50；以及如有必要，可以包括其它部分。如在此使用的，显示装置100的“前”指的是图1的顶部，显示装置的“后”指的是图1的底部。
此外，显示装置100还包括图1所示的PCB 44和驱动IC封装41和42。PCB 44电连接到面板单元50，并向其传送驱动信号。
背光组件70包括：光源单元76，用于提供光；导光板74；反射片79，其布置在导光板74的下侧，以反射光源单元76发射的光；光源盖78，围绕光源单元76；以及光学片72，用于将光源单元76发射的光提供给面板单元50。导光板74和光学片72将光源单元76发射的光引导至面板单元50。反射片79反射光源单元76发射的光。光源盖78的内表面涂覆有反射材料，以反射光源单元76发射的光。此外，背光组件70包括上部支撑框架71、后部支撑部件75、以及下部支撑框架73，用于容纳和支撑上述元件。背光组件70可以具有未示出的其它元件。
尽管图1示出了作为光源单元76的灯，但这并不是用于限制本发明。因此，灯可以用LED(发光二极管)代替，也可以使用诸如线光源或平面光源的光源。此外，尽管未在图3中示出，但是在后部支撑部件75的后侧安装了换流器电路板和控制电路板。换流器电路板通过将从电源接收的电能转换为电压电平，然后将其通过连接到光源单元76的电线和插座施加到光源单元76，来驱动光源单元76。控制电路板电连接到PCB 44，并包括信号控制单元600(图4中示出)，用于在面板单元50上显示图像的信号。
面板单元50包括第一面板51和第二面板53。第二面板53布置成基本上平行于第一面板51，液晶层52(图5中示出)布置在它们之间。在所示实施例中，第一面板51是后面板，第二面板53是前面板，驱动IC封装41和42连接到第一面板51。栅极驱动IC封装41连接到第一面板51的一侧的侧边，并且栅极驱动IC封装41包括IC芯片411，该芯片包括栅极驱动单元400(图4中示出)。数据驱动IC封装42连接到第一面板51的另一侧的侧边，并且数据驱动IC封装42包括IC芯片421，该芯片包括数据驱动单元500(图4中示出)。
IC芯片411和421通过形成在基膜422(图2中示出)上的信号图样423(图2中示出)分别电连接到形成在面板单元50中的栅极线和数据线。图2示出了数据驱动IC封装42中包括的基膜422和信号图样423。尽管没有明确地图示出，但是栅极驱动IC封装41具有基本上与数据驱动IC封装42相同的结构。
PCB 44连接到数据驱动IC封装42，并且多条数据线(未示出)、电子元件等在该PCB 44上。在根据本发明的实施例中，栅极驱动IC封装41通过面板单元50间接连接到PCB 44。然而，这不用于限制本发明，并且在一些实施例中，显示装置100可以包括直接连接到栅极驱动IC封装41的PCB。
下面将参考图2详细描述根据本发明的第一实施例的驱动IC封装41和42。图2示出了作为驱动IC封装41和42的膜上芯片封装(chip on film package)，但是这不限制本发明，并且其它封装类型也是可能的。下面，将解释数据驱动IC封装42。
如图2所示，数据驱动IC封装42包括基膜422、形成在基膜422的前侧上的信号图样423、IC芯片421、以及形成在基膜422的后侧上的热辐射图样424。使用结合结构425将IC芯片421安装在基膜422上，并连接到信号图样423。该结合结构可以包括通过焊接或各向异性导电膜连接到信号图样的IC隆起焊盘(bump)。除了上述各部分以外，数据驱动IC封装42还包括保护树脂428，用于保持IC芯片421和信号图样423之间的安全连接，并防止杂质的侵入。
基膜422由诸如聚酰亚胺、聚酯等等制成。
信号图样423和热辐射图样424由相同的导热材料制成，例如金属(例如，铜)。材料的导热率越高，散热就将越有效。信号图样423和热辐射图样424是通过使用溅射法(sputtering method)将导电材料沉积在基膜422上而形成的。
信号图样423将安装在基膜422上的IC芯片421电连接到其它电子元件。信号图样423也可以将不同电子元件彼此连接。驱动IC封装42可以将显示装置100的面板单元50电连接到PCB 44。
热辐射图样424形成在基膜422的后侧，对应于IC芯片421所安装的区域。从而，热辐射图样424和IC芯片421将基膜422夹在中间。在此情况下，热辐射图样424形成的厚度W2不大于信号图样423的厚度W1。具体地，热辐射图样424的厚度在大约5μm到20μm的范围内。如果热辐射图样424的厚度W2小于5μm，则散热效率会较低。另一方面，如果热辐射图样424的厚度W2大于20μm，则由于驱动IC封装42的柔性较差，会增加制造成本。
热辐射图样424形成在基膜422的后侧上，使得IC芯片421产生的热可以被散发到外部。尽管在IC芯片421的向上方向上没有很多散热的障碍物，但没有热辐射图样424，则基膜422会妨碍在IC芯片421的向下方向上的有效散热。热辐射图样424使得在IC芯片421的向下方向上的有效散热成为可能。在此参考图2使用“向上”和“向下”。
图3示出了一个典型热辐射图样424。如图3所示，热辐射图样424可以以格子形式布置，包括成方格图样和梳齿图样。
如上所述，热辐射图样424形成为相对较薄并具有格子形式。因此，热辐射图样424没有覆盖基膜422的其上安装有IC芯片421的区域的另一侧的整个后表面上，基膜422的一部分426保持暴露。基膜422的部分426防止驱动IC封装42其柔性降低。
如果热辐射图样424形成为较厚层，且/或形成为如下的层：覆盖基膜422的其上安装有IC芯片421的区域的另一侧的整个后侧，则可以期望散热图样424的散热效果。但在此情况下，驱动IC封装42的柔性将严重受害，而将难以使用。
尽管热辐射图样424作为包括成方格图样和梳齿图样的格子图样示出，但这仅用于说明本发明，本发明并不局限于此。热辐射图样424可以以其它图样形成，只要该图样不覆盖基膜422的全部表面。
下面将参考图4和图5详细解释面板单元50和用于驱动它的结构。
如图4和图5所示，第一面板51包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm。第一面板51和第二面板53连接到信号线G1-Gn和D1-Dm，并包括以矩阵形式布置的多个像素。
信号线G1-Gn和D1-Dm包括多条用于传递选通信号(gate signal)(也称作“扫描信号”)的栅极线(gate line)G1-Gn，以及多条用于传递数据信号的数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn近似地在第一方向上延伸并基本上彼此平行。类似地，数据线D1-Dm近似地在第二方向上延伸并基本上彼此平行。第一方向和第二方向基本上彼此垂直。
每个像素包括连接到信号线G1-Gn和D1-Dm的开关元件Q、连接到开关元件Q的液晶电容器CLC、以及存储电容器CST。在一些实施例中，存储电容器CST被省略。
开关元件Q可以是薄膜晶体管，并形成在第一面板51上。薄膜晶体管是具有三个端子的器件，即，连接到栅极线G1-Gn的控制端、连接到数据线D1-Dm的输入端、以及连接到液晶电容器CLC和存储电容器CST的输出端。
栅极驱动单元400将包括栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的选通信号施加到栅极线G1-Gn，数据驱动单元500将数据电压施加到数据线D1-Dm。
灰度电压发生单元(gradient voltage generating unit)800产生与像素的透射率相关的两组灰度电压，并将它们作为数据电压发送到数据驱动单元500。一组具有相对于公共电压Vcom的正值，另一组具有负值。
如图5所示，液晶电容器具有两个电极，即，第一面板51的像素电极518和第二面板53的公共电极239，以及液晶层52介于两个电极518和239之间，用作介电层。像素电极518连接到开关元件Q。公共电极239，形成在第二面板53的基本全部表面上，接收公共电压Vcom。与图4不同，公共电极239可以形成在第一面板51上，这里，两个电极518和239都可以或者任意一个可以形成为线形或条带形。此外，滤色器535形成在第二面板53上，以使透过的光产生颜色。在一些实施例中，滤色器535可以形成在第一面板51上。
用于辅助液晶电容器CLC的存储电容器CST包括设置在第一面板51中的单独的信号线(未示出)，以及使用绝缘层作为介质的像素电极518。诸如公共电压Vcom的固定电压施加到该单独信号线。在一些实施例中，存储电容器CST使用绝缘层作为介质，可以包括像素电极518和栅极线G1-Gn。
用于使光偏振的偏光器(未示出)放置在面板单元50的两个基板51和53中的至少一个的外部。
通过这样的结构，如果使开关元件(即，薄膜晶体管)导通，则在像素电极518和公共电极239之间形成电场。该电场改变了形成在第一面板51和第二面板53之间的液晶层52中的液晶的方向。通过控制液晶的方向以改变光透射程度来显示期望的图像。
下面将参考图6来说明根据本发明的第二实施例。图6是驱动IC封装82的剖视图。
在设置在根据本发明的第二实施例的显示装置100中的驱动IC封装82中，多个散热孔826形成在基膜822的其上安装有IC芯片421的区域上。这种散热孔的数量和尺寸与散热效率成比例。因此，只要在驱动IC封装82中不产生结构问题，则优选地形成尽可能多的散热孔826。
如果多个散热孔826形成在基膜822上，则从IC芯片421产生的热量通过散热孔826流向热辐射图样424(如箭头表示)。热量通过帮助散热的热辐射图样424传递到驱动IC封装82的外部。
下面将参考图7说明根据本发明的第三实施例。图7是驱动IC封装92的剖视图。
设置在根据本发明的第三实施例的显示装置中的驱动IC封装92，包括多个形成在基膜922的其上安装有IC芯片421的区域上的散热孔926，以及形成在散热孔926中的传热部分927。此外，传热部分927连接到热辐射图样424。在此，传热部分927由与热辐射图样424相同的材料制成。例如，传热部分927可以由诸如铜的导热金属制成。
如上所述，传热部分927形成为适合穿过散热孔926并连接到热辐射图样424。由IC芯片421产生的热量可以如箭头所示有效地散发到外部。
如上所述，通过使用该驱动IC封装，可以提高散热效率。
此外，驱动IC封装包括由与信号图样相同的材料和方法形成的热辐射图样，并且该热辐射图样帮助散发IC芯片产生的热量。该热辐射图样的总体效果是更有效地散热。
热辐射图样被布置为格子形式，使得不损害驱动IC封装的柔性而获得充分的热效率。
由于散热孔形成在包括在驱动IC封装中的基膜上，所以可以有效地散发IC芯片产生的热量。
形成在散热孔上的传热部分可以进一步改善散热。
尽管描述了本发明的示例性实施例，但是本发明不局限于此，可以在不脱离本发明的权利要求、具体实施方式以及附图的范围的情况下，可以对进行各种形式的修改。因此，这样的修改自然都属于本发明的范围。

Claims (22)

1.一种驱动IC封装，包括：
基膜；
信号图样，形成在所述基膜的第一侧上；
IC芯片，通过结合结构安装在所述基膜上，所述IC芯片连接到所述信号图样；以及
热辐射图样，形成在所述基膜的第二侧上，所述热辐射图样被定位成使得所述基膜位于所述IC芯片和所述热辐射图样之间。
2.根据权利要求1所述的驱动IC封装，其中，多个散热孔穿过所述IC芯片和所述热辐射图样之间的所述基膜而形成。
3.根据权利要求2所述的驱动IC封装，进一步包括传热部分，其物理地连接到所述热辐射图样，其中，所述传热部分延伸穿过所述散热孔。
4.根据权利要求3所述的驱动IC封装，其中，所述传热部分由与所述热辐射图样的材料相同的材料制成。
5.根据权利要求1所述的驱动IC封装，其中，所述信号图样和所述热辐射图样通过使用溅射法，将金属材料沉积在所述基膜上而形成。
6.根据权利要求1所述的驱动IC封装，其中，所述信号图样和所述热辐射图样由相同的金属材料制成。
7.根据权利要求6所述的驱动IC封装，其中，所述金属材料是铜。
8.根据权利要求1所述的驱动IC封装，其中，所述热辐射图样包括格子形式。
9.根据权利要求1所述的驱动IC封装，其中，所述热辐射图样的厚度等于或小于所述信号图样的厚度。
10.根据权利要求9所述的驱动IC封装，其中，所述热辐射图样的所述厚度在大约5μm到大约20μm的范围内。
11.一种显示装置，包括：
面板单元，用于显示图像；
印刷电路板，用于将驱动信号发送到所述面板单元；以及
驱动IC封装，用于将所述印刷电路板电连接到所述面板单元，其中
所述驱动IC封装包括：
基膜；
信号图样，形成在所述基膜的第一侧上；
IC芯片，其通过结合结构安装在所述基膜上，并连接到所述信号图样；以及
热辐射图样，其形成在所述基膜的第二侧上，使得所述基膜位于所述IC芯片和所述热辐射图样之间。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，多个散热孔穿过所述IC芯片和所述热辐射图样之间的所述基膜而形成。
13.根据权利要求12所述的显示装置，进一步包括传热部分，其物理地连接到所述热辐射图样，其中，所述传热部分延伸穿过所述散热孔。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述传热部分由与所述热辐射图样相同的材料制成。
15.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述信号图样和所述热辐射图样通过使用溅射法，将金属材料沉积在所述基膜上而形成。
16.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述信号图样和所述热辐射图样由相同的金属材料制成。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述金属材料是铜。
18.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述热辐射图样包括格子形式。
19.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述热辐射图样的厚度等于或小于所述信号图样的厚度。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述热辐射图样的厚度在大约5μm到大约20μm的范围内。
21.根据权利要求11所述的显示装置，其中，还包括背光组件，用于向所述面板单元的所述第二侧提供光。
22.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述面板单元是液晶面板单元。
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