JP2005109254A - 集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型軽量な構成によって集積回路の発熱の問題を有効に回避することができる集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置を提供すること。
【解決手段】 集積回路４が搭載されるとともに集積回路４に電気的に接続される配線８，９が形成された集積回路搭載基板１において、前記基板３における前記配線８，９の非形成領域に、前記集積回路４の発する熱を放熱するための放熱パターン１４を配設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置に係り、特に、集積回路が搭載されるとともに集積回路に電気的に接続される配線が形成された集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置に関する。

従来から、表示装置等の電子機器においては、ＣＯＧ（chip on glass）やＣＯＦ（chip on film）等のように基板上に集積回路（ＬＳＩ等）が搭載された集積回路搭載基板が採用されていた。

このような集積回路搭載基板においては、従来から、集積回路の発する熱が、集積回路と機器本体とを接続する配線を介して機器本体側に伝達することによって、機器の性能を劣化させたり、誤動作を生じさせてしまう虞があることが問題とされていた。

特に、近年のＯＬＥＤ（有機ＥＬ）を備えた表示装置のような大電流による駆動を行う表示装置や、表示電極の高密度配線がなされた表示装置においては、集積回路の発熱がさらに高温になるため、集積回路の温度特性および耐久性を劣化させてしまい、問題はさらに増大していた。

特開２００３−１９７６９１号公報

しかしながら、この種の集積回路搭載基板においては、集積回路に放熱フィンのような放熱用部材を取付けることは困難であった。

さらに、携帯電話等の薄型の電子機器に備えられる集積回路搭載基板においては、必然的に集積回路搭載基板自体についてもコンパクトな設計が求められるところ、基板の厚みが薄くなるにつれ、熱歪による変形が生じやすいという問題を有していた。

そこで、本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、小型軽量な構成であっても集積回路の発熱の問題を有効に回避することができる集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る集積回路搭載基板の特徴は、集積回路が搭載されるとともに集積回路と電気的に接続される配線が形成された集積回路搭載基板において、前記基板における前記配線の非形成領域に、前記集積回路の発する熱を放熱するための放熱パターンが配設されている点にある。

そして、このような構成によれば、集積回路の発する熱を、薄膜の放熱パターンによって有効に放熱することが可能となる。

請求項２に係る集積回路搭載基板の特徴は、請求項１において、前記放熱パターンが、前記集積回路のダミーバンプおよび／または前記集積回路のグランド配線用バンプに接続されている点にある。

そして、このような構成によれば、熱伝導性の良好なダミーバンプおよび／またはグランド配線用バンプを介して集積回路の発する熱を放熱パターン側にさらに伝達させ易くすることが可能となる。

請求項３に係る集積回路搭載基板の特徴は、請求項１または２において、前記放熱パターンが、金属材料を用いて形成されている点にある。

そして、このような構成によれば、放熱パターンの材料として熱伝導性の良好な材料を選択することにより、放熱パターンによる放熱をさらに効率的に行わせることが可能となる。

請求項４に係る集積回路搭載基板の特徴は、請求項３において、前記放熱パターンに該放熱パターンのグランド配線が連設されている点にある。

そして、このような構成によれば、放熱パターンを金属材料を用いて形成したことにともなうノイズによる影響を有効に回避することが可能となる。

請求項５に係る表示装置の特徴は、集積回路が搭載されるとともに集積回路と電気的に接続される配線が形成された集積回路搭載基板を備えた表示装置において、前記基板における前記配線の非形成領域に、前記集積回路の発する熱を放熱するための放熱パターンが配設されている点にある。

そして、このような構成によれば、集積回路の発する熱を、集積回路搭載基板に配設された薄膜の放熱パターンによって有効に放熱することが可能となる。

請求項６に係る表示装置の特徴は、請求項５において、前記放熱パターンが、前記集積回路のダミーバンプおよび／または前記集積回路のグランド配線用バンプに接続されている点にある。

そして、このような構成によれば、熱伝導性の良好なダミーバンプおよび／またはグランド配線用バンプを介して集積回路の発する熱を放熱パターン側にさらに伝達させ易くすることが可能となる。

請求項７に係る表示装置の特徴は、請求項５または６において、前記放熱パターンが、金属材料を用いて形成されている点にある。

そして、このような構成によれば、放熱パターンの材料として熱伝導性の良好な材料を選択することにより、放熱パターンによる放熱をさらに効率的に行わせることが可能となる。

請求項８に係る表示装置の特徴は、請求項７において、前記放熱パターンに該放熱パターンのグランド配線が連設されている点にある。

そして、このような構成によれば、放熱パターンを金属材料を用いて形成したことにともなうノイズによる影響を有効に回避することが可能となる。

請求項１に係る集積回路搭載基板によれば、小型軽量な構成によって集積回路の発熱の問題を有効に回避することができ、ひいては集積回路搭載基板を備えた機器の性能ならびに製品寿命の向上を図ることができる集積回路搭載基板を実現することができる。

また、請求項２に係る集積回路搭載基板によれば、請求項１に係る集積回路搭載基板の効果に加えて、さらに、集積回路の発熱の問題をさらに有効に回避することができ、ひいては集積回路搭載基板を備えた機器の性能および製品寿命をさらに向上することができる集積回路搭載基板を実現することができる。

また、請求項３に係る集積回路搭載基板によれば、請求項１または請求項２に係る集積回路搭載基板の効果に加えて、さらに、集積回路の発熱の問題をより有効に回避することができ、集積回路搭載基板を備えた機器の性能および製品寿命をさらに向上することができる集積回路搭載基板を実現することができる。

また、請求項４に係る集積回路搭載基板によれば、請求項３に係る集積回路搭載基板の効果に加えて、さらに、外部から作用するノイズによる影響を有効に回避して集積回路搭載基板に接続される機器をさらに適正に駆動することができる集積回路搭載基板を実現することができる。

また、請求項５に係る表示装置によれば、表示特性および製品寿命を向上することができる表示装置を実現することができる。

また、請求項６に係る表示装置によれば、請求項５に係る表示装置の効果に加えて、さらに、表示特性および製品寿命を向上することができる表示装置を実現することができる。

また、請求項７に係る表示装置によれば、請求項５または請求項６に係る表示装置の効果に加えて、さらに、表示特性および製品寿命をさらに向上することができる表示装置を実現することができる。

また、請求項８に係る表示装置によれば、請求項７に係る表示装置の効果に加えて、さらに、外部から作用するノイズによる影響を有効に回避して表示装置をさらに適正に駆動することができ、表示特性をさら向上することができる表示装置を実現することができる。

以下、本発明に係る集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置の第１実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態における集積回路搭載基板１は、表示装置２におけるＣＯＧ方式の実装構造を有している。

すなわち、ガラス等からなる透明基板３における端子部３ａ上には、駆動用ＬＳＩ等の集積回路４が搭載されている。

この集積回路４は、入力バンプ５および出力バンプ６を介して、前記端子部３ａに形成された配線８，９に電気的に接続されている。前記配線８，９は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の導電材料をスパッタリング法等の公知の成膜技術によって形成されたものであってもよい。

前記配線８，９のうちの前記入力バンプ５に接続された入力側配線８（３本のみ図示）は、端子部３ａの端縁まで延出されるとともに、当該端縁において、可撓配線基板１０と異方性導電材等の接合手段を介して接続されている。前記可撓配線基板１０には、外部駆動回路からの駆動信号を前記集積回路に入力するための信号配線やグランド配線等の各種の配線が配設されている。

一方、前記出力バンプ６に接続された出力側配線９（３本のみ図示）は、表示部１３の図示しない画素電極に電気的に接続されている。なお、前記画素電極は、前記表示装置２が、例えば二枚の基板の間に液晶を封入した液晶表示装置であれば、液晶に対して駆動電圧を印加する電極となる。また、前記表示装置２が、有機ＬＥＤ素子であれば、発光層に対して電子または正孔の注入を行う電極となる。この他にも、表示部１３の構造としては種々の態様を考えることができ、前記集積回路４からの出力信号を受けて表示を行うことができるものであればよい。

そして、本実施形態においては、前記透明基板３の端子部３ａにおける前記配線８，９の形成領域１１以外の非形成領域に、前記集積回路４の発する熱を放熱するための放熱パターン１４が、配設されている。

これにより、集積回路４の発する熱を、放熱パターン１４によって有効に放熱することができるようになっている。

さらに、前記放熱パターン１４は、公知の成膜技術によって透明基板３上に簡便に形成することができる。

その上、薄膜であるため、集積回路搭載基板１の厚みを厚くすることがなく、小型軽量な構成を実現することができる。

また、本実施形態においては、前記放熱パターン１４が、金属材料を用いて形成されている。

これにより、放熱パターン１４の材料として熱伝導性の良好な材料を選択することができ、放熱パターン１４による放熱をさらに効率的に行わせることができるようになっている。

なお、金属材料としては、アルミニウム、クロム、銅等の熱伝導率の高い金属材料を用いることが好ましい。また、配線８，９と同一の金属材料を用いれば、放熱パターン１４を配線８，９と同一工程にて形成することができるため、さらに生産性を向上することができる。

さらに、図２に示すように、前記集積回路４には、表示装置２の駆動に関与しないダミーバンプ１５および前記グランド配線１２に接続されるグランド配線用バンプ１６が形成されている。

前記ダミーバンプ１５および前記グランド配線用バンプ１６は、集積回路４の通常のバンプ５，６と同様に、金属等の熱伝導率の高い材料によって形成されている。

そして、これらダミーバンプ１５および／またはグランド配線用バンプ１６と前記放熱パターン１４が接続されることによって、集積回路４の発する熱を、熱伝導性に優れたダミーバンプ１５およびグランド配線用バンプ１６を介して放熱パターン１４側に効率的に伝達させることができるようになっている。

この結果、放熱パターン１４による放熱をさらに効率的に行うことができるようになっている。

なお、前記放熱パターン１４を、前記ダミーバンプ１５のみに接続するようにしてもよいし、また、前記グランド配線用バンプ１６のみに前記放熱パターン１４を接続するようにしてもよい。これらの場合においても、集積回路４の発する熱を放熱パターン１４側に効率的に伝達させることができる。

ただし、放熱パターン１４をダミーバンプ１５のみに接続する場合は、放熱パターン１４を導通させるためのグランド配線１２を別途基板３上に設けることが好ましい。

また、放熱パターン１４の集積回路４に対する接触面積および放熱パターン１４自体の表面積は、放熱パターン１４の放熱効率を向上する観点から、ノイズによる影響やコスト等の諸事情を考慮しつつも可能な限り大きくすることが好ましい。

図１においては、複数のダミーバンプ１５と放熱パターン１４とが接続されることによって集積回路４との接触面積が大きくとられているとともに、放熱パターン１４が、配線８，９の非形成領域におけるほとんどの範囲にわたって形成されている。

さらにまた、本実施形態においては、前記放熱パターン１４が、前記可撓配線基板１０に配設された該放熱パターンのグランド配線１２に連設されている。

これより、放熱パターン１４を金属材料を用いて形成した場合のノイズによる影響を有効に回避することができ、表示装置２の表示特性をさらに向上することができるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態において、表示装置２を駆動するには、可撓配線基板１０に接続された外部駆動回路によって、前記集積回路４に対して前記入力側配線８を通じて信号を入力する。

前記集積回路４は駆動信号の入力を受けると、駆動信号に基づいた駆動電圧を前記出力側配線９を通じて表示部１３の画素電極に対して印加する。

これによって、表示部１３に所望の表示を行う。

このとき、集積回路４の負荷が大きいと集積回路４が発熱することがあるが、この熱は、ダミーバンプ１５および／またはグランド配線用バンプ１６による熱伝導によって放熱パターン１４側へ伝達した後、放熱パターン１４内における熱伝導によって放熱パターン１４全体に伝達される。そして、放熱パターン１４全体に伝達された熱は、放熱パターン１４の表面から熱放射によって空気中に放熱される。

この結果、集積回路４の発熱を有効に抑制することができる。

したがって、本実施形態によれば、発熱による集積回路４の性能の劣化や誤作動が生じることを防止して、高品位の表示を長時間持続させることができる。

次に、本発明に係る集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置の第２実施形態について、図３を参照して説明する。

なお、第１実施形態と基本的構成の同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。

本実施形態における集積回路搭載基板は、基板における配線の非形成領域に、集積回路４の発する熱を放熱する放熱パターン１４を有している点において、第１実施形態と同様である。

ただし、本実施形態における集積回路搭載基板２０は、第１実施形態と異なり、表示装置２１に接続されるＣＯＦの実装構造などを備えた可撓配線基板２０である。

すなわち、図３に示すように、ポリイミド等からなる可撓性のベース基板２２上には、駆動用ＬＳＩ等の集積回路４が搭載されている。

この集積回路４は、入力バンプ５および出力バンプ６を介して、前記ベース基板２２上に形成された銅箔等からなる配線８，９に電気的に接続されている。

前記配線８，９のうちの前記入力バンプ５に接続された入力側配線８は、ベース基板２２の反表示装置２１側の端部まで延在されるとともに、当該端部においてコネクタ接続部２３に接続されている。前記コネクタ接続部２３は、前記集積回路４に対して駆動信号を入力するための外部駆動回路に接続されるようになっている。

一方、前記出力バンプ６に接続された出力側配線９は、ベース基板２２の表示装置２１側の端部まで延在されるとともに、当該端部において、表示装置２１の端子部２４の図示しないリード端子に異方性導電膜等の接合手段を介して電気的に接続されている。

なお、表示装置２１の表示部２５の構造は、第１実施形態と同様に、集積回路４の駆動電圧を受けて表示を行うことができるものであればよい。

そして、前記ベース基板２２における前記配線８，９の形成領域１１以外の非形成領域には、前記集積回路４の発する熱を放熱するための放熱パターン１４が配設されている。

これにより、集積回路４の発熱を、放熱パターン１４を介した熱伝導によって有効に放熱することができるようになっている。

さらに、放熱フィンや放熱板等の他の放熱用部材は、所定の厚みを要する上に変形することが困難であるため、薄型でかつ可撓性を有する可撓配線基板２０には本来的に適合しないものであるが、前記放熱パターン１４であれば、薄膜でかつ変形可能なものであるため、可撓配線基板２０に無理なく形成することができ、小型軽量な構成を実現することができる。

また、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、前記放熱パターン１４が、アルミニウム、クロム、銅等の熱伝導性に優れた金属材料を用いて形成されており、これによって、放熱パターン１４による放熱をさらに効率的に行わせることができるようになっている。また、前記配線８，９と同一の金属材料を用いれば、放熱パターン１４を配線８，９と同一工程にて形成することができるため、さらに生産性を向上することができる。

さらに、本実施形態において、前記集積回路４には、表示装置２１の駆動に関与しない金属製のダミーバンプ１５およびグランド配線用バンプ１６が形成されており、これら各バンプ１５，１６に前記放熱パターン１４が接続されている。

これにより、集積回路４の発熱を、熱伝導性に優れたダミーバンプ１５およびグランド配線用バンプ１６を介して放熱パターン１４側に効率的に伝達させることができ、この結果、放熱パターン１４による放熱をさらに効率的に行うことができるようになっている。

なお、第１実施形態と同様に、前記放熱パターン１４を、前記ダミーバンプ１５のみに接続するようにしてもよいし、また、前記グランド配線用バンプ１６のみに前記放熱パターン１４を接続するようにしてもよい。

また、第１実施形態と同様に、放熱パターン１４と集積回路４との接触面積および放熱パターン１４自体の表面積は、放熱パターン１４の放熱効率を向上する観点から可能な限り大きくすることが好ましい。

さらにまた、本実施形態においては、前記放熱パターン１４が前記グランド配線１６に連設されており、これによって、放熱パターン１４を金属材料を用いて形成したことにともなうノイズによる影響を有効に回避することができ、表示装置２１の表示特性をさらに向上することができるようになっている。

前記グランド配線１２は、前記ベース基板２２における反表示装置２１側の端部まで延在されるとともに、当該端部において前記コネクタ２３に接続されている。

なお、前記ベース基板２２の上には、通常、配線８，９を保護するためのカバーフィルムを配設するようになっている。

しかし、放熱パターン１４の放熱効率を向上する観点から、例えば、放熱パターン１４の形成部位にはカバーフィルムを配設しないことや、あるいは、カバーフィルムにおける放熱パターン１４に対応する部位に放熱用の複数の貫通孔を形成する等の手段を講じるようにしてもよい。

以上の構成を有する第２実施形態における集積回路搭載基板２０および表示装置２１においても、第１実施形態と同様に、表示装置２１を駆動する際に集積回路４の発した熱を放熱パターン１４によって有効に放熱することができるため、集積回路４の熱が出力側配線９等を通じて表示部２５に伝達することを防止することができる。

このため、第１実施形態と同様に、発熱による集積回路４の性能の劣化や誤動作が生じることを防止して、高品位の表示を長時間持続させることができる。

なお、本発明は、前述した実施の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。

例えば、本発明は、表示装置以外の集積回路搭載基板を備えた電子機器にも有効に適用することができるものである。

本発明に係る集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置の第１形態を模式的に示した平面図 本発明に係る集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置の第１形態において、集積回路のバンプと放熱パターンとの接触状態を模式的に示した横断面図 本発明に係る集積回路搭載基板およびこれを備えた表示装置の第２形態を模式的に示した平面図

符号の説明

１，２０ 集積回路搭載基板
２，２１ 表示装置
３ 透明基板
４ 集積回路
８ 入力側配線
９ 出力側配線
１４ 放熱パターン
１５ ダミーバンプ
１６ グランド配線用バンプ
２２ ベース基板

Claims (8)

1. 集積回路が搭載されるとともに集積回路と電気的に接続される配線が形成された集積回路搭載基板において、
   前記基板における前記配線の非形成領域に、前記集積回路の発する熱を放熱するための放熱パターンが配設されていることを特徴とする集積回路搭載基板。
2. 前記放熱パターンが、前記集積回路のダミーバンプおよび／または前記集積回路のグランド配線用バンプに接続されている請求項１に記載の集積回路搭載基板。
3. 前記放熱パターンが、金属材料を用いて形成されている請求項１または２に記載の集積回路搭載基板。
4. 前記放熱パターンに該放熱パターンのグランド配線が連設されている請求項３に記載の集積回路搭載基板。
5. 集積回路が搭載されるとともに集積回路と電気的に接続される配線が形成された集積回路搭載基板を備えた表示装置において、
   前記基板における前記配線の非形成領域に、前記集積回路の発する熱を放熱するための放熱パターンが配設されていることを特徴とする表示装置。
6. 前記放熱パターンが、前記集積回路のダミーバンプおよび／または前記集積回路のグランド配線用バンプに接続されている請求項５に記載の表示装置。
7. 前記放熱パターンが、金属材料を用いて形成されている請求項５または６に記載の表示装置。
8. 前記放熱パターンに該放熱パターンのグランド配線が連設されている請求項７に記載の表示装置。