JP2008118054A - 駆動素子を実装した表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を備えた表示装置を提供する。
【解決手段】液晶ドライバ実装表示装置１は、ドライバソケット４ａを介して液晶表示手段２と液晶ドライバ３とが接続している。ドライバソケット４ａにおける液晶ドライバ３実装面には、吸熱効果を奏する吸熱部として機能する第１の導電部材３１と、第１の導電部材３１によって吸収された熱を放熱する放熱部として機能する第２の導電部材３２と、第１の導電部材３１から第２の導電部材３２まで熱を移行させる拡散領域（Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域）とを、それぞれドライバソケット４ａ表面に有している。
【選択図】図７

Description

本発明は、駆動素子を実装した表示装置に関し、詳細には、表示体を駆動する駆動素子に設けられたＩＣチップを、該ＩＣチップで発生した熱を効果的にＩＣチップ外部に放熱させる機能を備えた半導体基板に実装した表示装置に関するものである。

液晶ドライバ等の集積回路（ＩＣ）チップの実装に関しては、様々な形態が採用されている。例えば、液晶パネルのガラス辺に実装を行う必要があると共にパネル額縁を小さくする必要があることから、折り曲げ可能なパッケージであるＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＦ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）が知られている。ＳＯＦは、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）とも呼ばれる。

図１６及び図１７に、ＴＣＰ構造の集積回路チップ実装パッケージの構成を示す。図１６は、ＴＣＰ構造の上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図１７は、図１６に示したＴＣＰ構造を切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。

図１６及び図１７に示すＴＣＰ構造１２０では、スリット１１４と、デバイスホール１１５と呼ばれる穴部とが、フィルム基材１１３に設けられている。さらに、フィルム基材１１３に銅配線１１１・１１２が形成され、銅配線１１１・１１２上にソルダーレジスト１１６が形成されている。集積回路チップ１０１は、デバイスホール１１５内に設けられており、集積回路チップ１０１表面のバンプ１１０と、配線１１１・１１２とが接続した構造となっている。

次に、図１８及び図１９に、ＳＯＦ構造の集積回路チップ実装パッケージの構成を示す。図１８は、ＳＯＦ構造の上面図であり、図１９は、図１８に示したＳＯＦ構造を切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。

上記ＳＯＦ構造１３０は、フィルム基材１１３に銅配線１１１・１１２が形成されており、銅配線１１１・１１２の上にソルダーレジスト１１６が形成されている。銅配線１１１・１１２と、集積回路チップ１０１とは、当該集積回路チップ１０１のバンプ１１０によって接続されている。また、図１９に示されているように、集積回路チップ１０１等を外部環境から保護するためにアンダーフィル材１１７が充填されている。

また、近年では、液晶パネルであるガラス基板に、直接、液晶ドライバを実装するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）も使用されている。ＣＯＧ実装に関しては、例えば特許文献１の構成に採用されている。

また、液晶ドライバに組み込まれる駆動回路が多くなっており、近年では５００出力を超えるものも量産されている。

ところで、ＩＣチップの実装形態として、上記したものの他にＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）を挙げることができる。

ＢＧＡは、集積回路をインターポーザと呼ばれる配線基板（ガラスエポキシやフィルムにより構成）にワイヤーボンディングやフィリップチップ接続等を用いて接続し、インターポーザの下部に配置された半田ボール等により回路基板へ実装する構造を有している。以下に、ＢＧＡの構造を図２０〜図２３に基づいて詳述する。

図２０及び図２１は、ワイヤーボンディングを用いて集積回路チップとインターポーザを接続した場合のＢＧＡの構成を示している。図２０は、ＢＧＡの上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図２１は、図２０に示したＢＧＡを切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。図２０及び図２１に示すように、ワイヤーボンディング１０６を用いたＢＧＡ１００ａの構成では、インターポーザ１０２上に集積回路チップ１０１が搭載されており、集積回路チップ１０１のパッド１０５と、インターポーザ１０２のパッド１０７とがワイヤー１０６によって接続されている。封止樹脂１０９は、図２０の上面を被覆するように設けられており、集積回路チップ１０１等を外部環境から保護している。インターポーザ１０２のパッド１０７は、図２０に示す配線１０３に接続されており、スルーホール１０４を介して、インターポーザ１０２の裏面に設けられた半田ボール１０８と導通している。すなわち、半田ボール１０８を図示しない回路基板と接続することによって、集積回路チップ１０１を当該回路基板上に実装することができる。

また、図２２及び図２３は、フィリップチップ接続を用いて集積回路チップとインターポーザを接続した場合のＢＧＡの構成を示している。図２２は、ＢＧＡの上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図２３は、図２２に示したＢＧＡを切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。ＢＧＡ１００ｂにおけるフィリップチップ接続とは、集積回路チップ１０１の入出力にバンプ１１０を形成して、直接、インターポーザ１０２の電極端子（不図示）と接合した構成である。また、図２２及び図２３も、図２０及び図２１と同様に、封止樹脂１０９が、図２２の上面を被覆するように設けられており、集積回路チップ１０１等を外部環境から保護している。ＢＧＡ１００ｂは、スルーホール１０４を介して、インターポーザ１０２の配線１０３（図２２）と、インターポーザ１０２の裏面に設けられた半田ボール１０８とが導通しており、図示しない回路基板と接続することによって、集積回路チップ１０１を当該回路基板上に実装することができる。

ところで、集積回路に組み込まれるトランジスタの数は年々多くなっており、トランジスタ内部に構成される回路数も多くなっている。また、液晶パネルに関しては、近年、高精細化がますます進んでおり、表示画素が増加する分、駆動用の集積回路の回路数も増加している。このように増加した集積回路を補うためには、液晶パネルに実装される液晶ドライバの数を増加させるか、１つの液晶ドライバに搭載される駆動用集積回路を増加させる必要があるが、近年では、液晶パネルに実装される液晶ドライバの数が増加しないように、後者の液晶ドライバの駆動回路を増加させる（多出力にする）対応をとることが多い。加えて、後者が選択される理由として、集積回路チップは、チップサイズが小さいほど量産効率がよく、チップの原価は安くなるという点が挙げられる。そこで、このような多出力のドライバでは、チップサイズ縮小のために、パッドを狭ピッチ化（ファインピッチ化）することが必要となる。

しかしながら、多出力のドライバの場合、ＩＣチップから発生する熱が多くなり、過熱によるＩＣチップの亀裂の発生や、ＩＣチップと熱膨張係数の異なるインターポーザとの間で周囲温度変化による熱応力が発生し、両者の接続部が剥離したりといった不具合が生じる虞がある。

そこで、特許文献２には、インターポーザ上に複数の半導体素子（集積回路チップ）を実装し、ＢＧＡの形態で外部回路と接続することができる半導体装置（パッケージ）に関して、該パッケ半導体装置にペルチェ素子を組み込み、半導体素子から発生した熱をインターポーザ側へ移行させ、放熱を促進させる技術が提案されている。以下に、図２４を用いて、この構成を説明する。

図２４は、特許文献２に開示された半導体装置の構成を示す断面図である。図２４に示す半導体装置２００は、ペルチェ素子２０８の上に半導体素子２０２Ａ，２０２Ｂが積層されている。ここで、ペルチェ素子２０８について図２５を用いて説明する。

図２５は、上記ペルチェ素子２０８の構成を示す図である。ペルチェ素子２０８は、直列に接続された複数のＮ型半導体とＰ型半導体で構成される。図２５に示すように電流Ｉを流すと、両面２０８ａと２０８ｂとの間に温度差ΔＴが発生する。ペルチェ素子８の電極側が放熱面２０８ａとなり、反対側の面が吸熱面２０８ｂとなる。すなわち、吸熱面２０８ｂでは熱を吸収し、吸収した熱を放熱面２０８ｂから放出する。従って、ペルチェ素子２０８は、吸熱面側から放熱面側へと熱を移動させる機能を有し、これにより、吸熱面８ｂ側を冷却することができる。

このような構成を有するペルチェ素子２０８は、図２４に示す下側の半導体素子２０２Ａから熱を吸収して、吸収した熱をインターポーザ２０１に対して放出する。そして、インターポーザ２０１に伝達された熱は、インターポーザ２０１から半導体装置２００外部へと放出される。従って、半導体装置２００は、このような構成を備えることによって、半導体素子から発生する熱を効果的に放熱させることができる。
特開平１−１２８５３４号公報（１９８９年５月２２日公開） 特開２００３−１７６３８号公報（２００３年１月１７日公開）

上記したように微細化、高集積化が進められた半導体素子（ドライバ、ＩＣチップ、半導体チップ等）は、内部回路の発生する熱が多大となるため、特許文献３の構成を備えて放熱させることは有用であるが、特許文献３の構成を使用する場合、ペルチェ素子の上面と下面とで放熱、吸熱が行われるため、半導体素子とインターポーザ間に使用した場合、その厚さが増し、液晶パネル等の表示体に実装する際に表示体の厚さが厚くなるといった不都合が生じる。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバ（ＩＣチップ）用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を実装した表示装置を提供することにある。

本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上述した課題を解決するために、信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されており、上記ドライバから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ドライバが搭載される側の表面に有している、駆動素子を実装した表示装置であって、上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、上記ドライバは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴としている。

上記の構成とすれば、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を実装した表示装置を提供することができる。

すなわち、従来構成の場合は、本願の吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、半導体基板表面に積層されて設けられていた。これに対して、本発明では、吸熱部と、拡散部と、放熱部とが半導体基板の表面の上で該表面に沿って設けられている。すなわち、積層された状態ではない。そのため、従来の場合は、本発明の放熱素子に相当する構成を設けようとすると、吸熱部の厚さと、拡散部の厚さと、放熱部の厚さとの３つの構成要素の厚さ分、厚さが増すことになる。しかしながら、本発明では、上記拡散部は半導体基板の上記表面に埋設されているので厚さを考慮する必要なく、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの１つの構成要素の厚さ分、厚さが増すだけで放熱素子を実現することができる。

従って、本発明の構成によれば、従来構成よりも、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現することができる。

具体的には、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置の上記放熱素子は、ペルチェ素子であることが好ましい。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記表面には、Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域が形成されており、上記吸熱部と放熱部とは、各々複数個が交互に配設されていて、吸熱部と放熱部との間に上記Ｐ型拡散領域もしくはＮ型拡散領域が、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とが交互になるように形成されており、上記吸熱部と放熱部とＰ型拡散領域とＮ型拡散領域とが、全ての上記吸熱部を上記表面の中央部に配置させるとともに、全ての上記放熱部を該吸熱部を挟むように上記表面の該中央よりも外周側に配置させるように、１つの蛇行形状の電流経路を形成していることが好ましい。

上記のように構成することによって、上記吸熱部を半導体基板の表面の中央に集結させて形成しているので、ドライバに発生した熱を効果的に吸熱させ、放熱させることができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記ドライバには、外部電源から該ドライバに電流が供給されるための電源接続用パッドと、接地用パッドとが設けられており、上記放熱素子には、外部から上記電流経路に電流が供給されるための供給用電極と、接地される接地電極とが設けられており、上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されていることが好ましい。

ドライバの発熱量は、ドライバの消費電流が多くなればなるほど多くなる。そこで、本発明では、上記のように、上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されており、上記接地電極が接地している。すなわち、外部電極からドライバに流れた電流は、ドライバの接地用パッドに接続された半導体基板の上記供給用電極から放熱素子内を流れて、接地電極に至る。これにより、ドライバで消費される消費電流量が、放熱素子に流れる電流の電流量と同じになる。よって、発熱量が多くなった時に放熱量が多くなるので、ドライバに残存する熱量を常に一定に保つことができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記半導体基板は、上記出入力端子群と接続するように構成されたドライバ側接続端子群と、上記信号配線の端子群と接続するように構成された表示手段側接続端子群と、上記ドライバ側接続端子群及び表示手段側接続端子群を接続する配線とを有しており、上記ドライバ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記表示手段側接続端子群は、上記ドライバ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることが好ましい。

液晶ドライバの出力配線ピッチをファインピッチにすることによって、上記したようにチップサイズが小さくなり、量産効率が上がってチップの原価が安くなるというメリットがある一方、液晶ドライバを液晶パネルのガラス基板上に実装する場合に、ガラス基板上で信号配線を集めるための面積が増えてしまうという問題がある。具体的には、液晶画素につながるデータラインやゲートラインで構成されている液晶パネルの信号配線の配線ピッチは、画素付近では画素ピッチと同等の配線ピッチであり、液晶ドライバの出力ピッチに対して当然広く構成されている。また、液晶ドライバがファインピッチになっても画素ピッチは変わらない。そのため、液晶ドライバを液晶パネルのガラス基板上に実装する場合、液晶ドライバの出力配線ピッチが狭くなるにつれ、ガラス基板上で信号配線を集めるための面積が増え、額縁面積を狭くすることができない。図２６（ａ）・（ｂ）に、液晶ドライバの出力ピッチが液晶パネル上の配線領域に与える影響を示す。図２６（ａ）は、液晶データドライバ２００の出力ピッチがＡμｍの場合のドライバ２００と液晶パネルデータライン２０１間の配線領域２０２ａを示したものである。図２６（ｂ）は、液晶データドライバ２００の出力ピッチが２×Ａμｍの場合のドライバ２００と液晶パネルデータライン２０１間の配線領域２０２ｂを示したものである。図２６（ａ）・（ｂ）を比較すると、液晶データドライバ２００の出力ピッチを２×ＡμｍからＡμｍ、すなわち半分にすることによって、ドライバの出力と液晶パネルのデータラインとの配線領域がほぼ２倍になっていることがわかる。このように液晶ドライバのパッドピッチが狭くなると、液晶ドライバと液晶パネルのデータラインとの配線領域が増え、額縁面積の増加となる。そこで、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記ドライバを、上記半導体基板を介して表示手段（上記の液晶パネルに相当）に実装するように構成し、且つ、その半導体基板は、上記出入力端子群と接続するように構成されたドライバ側接続端子群と、上記信号配線の端子群と接続するように構成された表示手段側接続端子群と、上記ドライバ側接続端子群及び表示手段側接続端子群を接続する配線とを有しており、上記ドライバ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記表示手段側接続端子群は、上記ドライバ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有するように構成されている。

このように構成した半導体基板を備えたことによって、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、ドライバが多出力であって、且つその端子がファインピッチで形成されている場合であっても、半導体基板における一方の上記ドライバ側接続端子群をドライバの端子のピッチに合わせて形成し、他方のパッケージ基材側接続端子群を、当該ドライバ側接続端子群よりもピッチを拡大させておくことができるので、表示手段のピッチを当該多出力のピッチに合わせてファインピッチで構成する必要がない。

よって、多出力で、且つファインピッチ化したドライバをＣＯＧ実装する場合であっても、額縁面積を増加させることはない。

また、上記ドライバに関しては、上記半導体基板を備えることによって、端子のピッチを表示手段の端子ピッチを考慮することなく、可能な限りファインピッチ化することができる。これにより、ドライバのチップサイズを縮小することができ、コストの低減を実現することができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層に設けられていることが好ましい。

上記のように構成することにより、上記放熱部からの放熱をより効率よく行うことができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記放熱補助膜の上層に樹脂層が設けられており、上記樹脂層は、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面にも形成されていることが好ましい。

上記のように構成することにより、上記放熱部の熱が樹脂層を伝わって、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面からも放熱を行うことができるので、放熱効率を高めることができる。

また、特に、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面に形成された上記樹脂層が、外部環境に露出していることが好ましい。

これにより、より一層、放熱効率を向上させることができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層、該半導体基板の側面、及び該半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面に設けられていることが好ましい。

上記のように構成することにより、上記放熱部からの放熱をより効率よく行うことができる。

また、上記の構成において、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上記放熱補助膜が形成された、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面は、外部環境に露出していることが好ましい。

このように構成することにより、上記放熱部から、上記放熱補助膜を通じて上記半導体基板における上記チップを実装する面に至った熱は、外部環境と接触することにより効率的に放熱される。特に、外部環境が流動性を有している場合は、更に放熱効果を向上させることができる。

また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、上述した課題を解決するために、信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されている、駆動素子を実装した表示装置であって、上記半導体基板の一表面には、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域が形成されており、上記一表面の上には、１つの上記Ｐ型拡散領域と１つの上記Ｎ型拡散領域との間に位置し、該Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とを電気的に接続するための第１の導電部材が設けられており、上記１つのＰ型拡散領域と、上記１つのＮ型拡散領域と、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の第１の導電部とは、１つの列を構成しており、上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う２つの上記列における一方の列のＰ型拡散領域と他方の列のＮ型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、上記一表面の上には、全ての上記列によって１つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第２の導電部材が設けられており、上記第１の導電部材の上に、上記ドライバを配設していることを特徴としている。

上記の構成とすれば、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を実装した表示装置を提供することができる。

具体的には、上記の構成とすることによって、上記第１の導電部材、上記第２の導電部材、及び、第１の導電部材と第２の導電部材との間に位置する上記Ｐ型拡散領域（もしくは上記Ｎ型拡散領域）によって、ペルチェ素子を構成することができ、電流が流れることによって、ペルチェ効果を実現することができる。すなわち、上記第１の導電部材が、ドライバから発生する熱を吸収する吸熱部として機能し、上記第２の導電部材が、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部として機能する。また、上記Ｐ型拡散領域及び上記Ｎ型拡散領域が、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部として機能する。

すなわち、本発明の表示装置は、吸熱部と、拡散部と、放熱部とが、半導体基板の表面の上で積層された状態ではなく、該表面に沿って並んで設けられている。これに対して、従来の場合は、本願の吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、半導体基板表面に積層されて設けられているため、吸熱部の厚さと、拡散部の厚さと、放熱部の厚さとの３つの構成要素の厚さ分、ＩＣチップ実装パッケージの厚さが増すことになる。しかしながら、本発明では、上記拡散部は半導体基板の上記表面に埋設されているので厚さは増加せず、よって、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの１つの構成要素の厚さ分、厚さが増すだけで放熱機能を実現することができる。

従って、本発明の構成によれば、吸熱部として機能する上記第１の導電部材の上にＩＣチップを設けることによって、従来の構成ほどその厚さを増加させることなく、放熱機能を実現することができる。

本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、以上のように、信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されており、上記ドライバから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ドライバが搭載される側の表面に有している、駆動素子を実装した表示装置であって、上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、上記ドライバは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴としている。また、本発明に係る駆動素子を実装した表示装置は、以上のように、信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されている、駆動素子を実装した表示装置であって、上記半導体基板の一表面には、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域が形成されており、上記一表面の上には、１つの上記Ｐ型拡散領域と１つの上記Ｎ型拡散領域との間に位置し、該Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とを電気的に接続するための第１の導電部材が設けられており、上記１つのＰ型拡散領域と、上記１つのＮ型拡散領域と、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の第１の導電部とは、１つの列を構成しており、上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う２つの上記列における一方の列のＰ型拡散領域と他方の列のＮ型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、上記一表面の上には、全ての上記列によって１つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第２の導電部材が設けられており、上記第１の導電部材の上に、上記ドライバを配設していることを特徴としていると言うこともできる。

以上の構成とすれば、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を実装した表示装置を提供することができる。

〔実施の形態１〕
本発明に係る駆動素子を実装した表示装置の一実施形態を、その一例である液晶ドライバ実装表示装置に基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態及び図面に限定されるものではない。また、本実施形態では、液晶表示体を駆動すべく構成された液晶ドライバを実装した表示装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示体の駆動素子や、各種携帯用電子機器などの装置内部に搭載される素子を実装した表示装置に適用することが可能である。

図１は、本発明の一実施形態である液晶ドライバ実装表示装置１の構成を示した平面図である。図１に示すように、液晶ドライバ実装表示装置１は、液晶表示手段（表示手段）２と、液晶ドライバ（ドライバ）３と、ドライバソケット（半導体基板）４ａとを備えている。

上記液晶表示手段２には、アクティブマトリクス基板２５と、液晶層２６と、対向電極が形成された対向基板２８とが設けられている。

上記アクティブマトリクス基板２５には、複数の画素電極が表面にＸＹマトリクス状に配されている。アクティブマトリクス基板２５は、図１に示すように、ガラス基板（透明基板）１０と、その上に形成された信号配線（データ電極線２１ａ及びゲート電極線２１ｂ）２１、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）２２、画素電極２４などを有している。ＴＦＴ２２、画素電極２４などから画素２９が構成されており、この画素２９がＸＹマトリクス状（二次元行列状）に配置されている。そして、ＴＦＴ２２のゲート電極及びデータ電極それぞれゲート電極線２１ｂ及びデータ電極線２１ａに接続されている。

ゲート電極線２１ｂ及びデータ電極線２１ａは、それぞれアクティブマトリクス基板２５の行方向及び列方向に延びており、ガラス基板１０の端部において、ドライバソケット４ａを介して液晶ドライバ３に接続されている。また、ドライバ３にはガラス基板上信号線２７から、表示データ等の制御信号がドライバソケット４ａを介して入力される。なお、説明の便宜上、図１には、データ電極線２１ａ側の液晶ドライバ３及びドライバソケット４ａのみを示している。

詳細な構造は後で述べるが、ドライバソケット４ａは、液晶ドライバ３の出力ピッチを広げ、画素ピッチと同じになるようにしている。このため、画素上に配置されたデータ電極線２１ａはそのままのピッチで液晶ドライバ３とつながることが可能となる。つまり、データ電極線２１ａをガラス基板上で集める面積が不必要になるため額縁面積を小さくできる構造になっている。

なお、本実施形態では、アクティブマトリクス基板２５にはガラス基板１０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明基板であれば従来公知のものを用いてもよい。

また、本実施形態は、データ電極線側の液晶ドライバに用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゲート電極線側の液晶ドライバに用いてもよい。

次に、液晶ドライバ実装表示装置１に設けられた液晶ドライバ３及びドライバソケット４ａの構成について、図２ないし図９に基づいて説明する。

図２は、図１に示す液晶ドライバ実装表示装置１を切断線Ａ−Ａ’において切断した状態を示した矢視断面図である。図２に示すように、液晶ドライバ３及びドライバソケット４ａは、液晶表示手段２のガラス基板１０上に実装されている。

上記液晶ドライバ３は、図１に示した液晶表示手段２を駆動するための複数の液晶駆動用回路（集積回路）（不図示）を備えている。この液晶駆動用回路には、図２に示すように、駆動信号を出力するための駆動信号出力用端子（出入力端子群）３ａと、制御信号（例えば画像データ信号）を液晶ドライバ３に入力するための信号入力用端子（出入力端子群）３ｂとが設けられている。また、液晶ドライバ３の駆動信号出力用端子３ａ及び信号入力用端子３ｂの上には、第３のバンプ６が形成されている。

尚、本実施形態で用いられる液晶ドライバ３は、多出力で、第３のバンプ６がファインピッチ化を実現したピッチとなっている。具体的には、０μｍを超え、２０μｍ以下のピッチとなるように構成されている。

上記ドライバソケット４ａは、図２に示すように、一表面上において、液晶ドライバ３と、液晶表示手段２のデータ電極線２１ａ及びガラス基板上信号線２７と導通している。具体的には、ドライバソケット４ａには、該一表面上に、第１のバンプ７と、第２のバンプ８と、ソケット上配線（配線、メタル配線）（不図示）、液晶ドライバ接続用端子（ドライバ側接続端子群）（不図示）と、表示手段接続用端子（表示手段側接続端子群）（不図示）とが設けられている。そして、図２に示すように、液晶表示手段２のデータ電極線２１ａ及びガラス基板上信号線２７と、表示手段接続用端子とが、第１のバンプ７によって導通している。また、液晶ドライバ３と液晶ドライバ接続用端子とが、第２のバンプ８と第３のバンプ６とを接続することによって導通している。

ドライバソケット４ａの材料としては、半導体材料を用いることができ、シリコンを用いることが好ましい。ドライバソケット４ａのサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば、２ｍｍ×２０ｍｍで、厚さ４００μｍとすることができる。

さらに、ドライバソケット４ａの第１のバンプ７と第２のバンプ８との間と、ドライバソケット４ａの側面と、液晶ドライバ３を実装する面とは反対側の面とには、図２に示すように、金属薄膜３０が形成されている。

図３は、液晶ドライバ３が実装された状態のドライバソケット４ａを示した平面図である。上記金属薄膜３０は、図３に示すように、ドライバソケット４ａにおける第１のバンプ７と第２のバンプ８とが形成されている面における、第１のバンプ７と第２のバンプ８との間にあって、且つ実装された液晶ドライバ３が重畳する部分を除く領域に形成されている。そして、金属薄膜３０は、ドライバソケット４ａにおける第１のバンプ７及び第２のバンプ８が形成されていない辺から、ドライバソケット４ａの側面に沿って、液晶ドライバ３を実装する面とは反対側の面に至るまで形成されている。金属薄膜３０は、後述する放熱効果を実現する際に、放熱を補助する機能を有する。尚、金属薄膜３０の具体的な作用については後述する。金属薄膜３０は、伝熱性の高い銅やアルミから構成することができ、例えば、厚さ１００μｍとすることができる。尚、この材料や厚さに限定されるものではない。

そして、ドライバソケット４ａと液晶ドライバ３との間には、接続部を外部環境から保護する充填材１５が設けられている。この充填材１５は、熱伝導性を有する樹脂から構成されることが好ましい。詳細については後述する。

次に、ドライバソケット４ａの詳細な構成について説明する。

本実施形態における液晶ドライバ実装表示装置１は、ドライバソケット４ａに特徴的な構成を有している。具体的には、まず１つ目として、ドライバソケット４ａ上において、液晶表示手段１２に接続するための端子のピッチが、液晶ドライバ３に接続するための端子のピッチよりも広く構成されている点である。そして、２つ目として、ドライバソケット４ａの液晶ドライバ３実装側の表面に、液晶ドライバ３から発生した熱を放熱させる放熱機能が形成されている点である。そこで、以下の説明では、まず、１つ目の構成について説明する。

図４は、図３に示した液晶ドライバ３及びドライバソケット４ａの構成から、液晶ドライバ３を除いた後の状態を示した平面図である。また、図５は、図４に示したドライバソケット４ａから金属薄膜３０を除いた後の状態を示した平面図である。

図４に示すように、実装されていた液晶ドライバ３をドライバソケット４ａ上から取り払うと、液晶ドライバ３が実装されていた部分に、液晶ドライバ３の駆動信号出力用端子３ａ及び信号入力用端子３ｂに接続する液晶ドライバ接続用端子１２が形成されている。さらにドライバソケット４ａ上には、図４に示すように、液晶表示手段２のデータ電極線２１ａ及びガラス基板上信号線２７と接続する表示手段接続用端子１３と、液晶ドライバ接続用端子１２と表示手段接続用端子１３とを接続するソケット上配線１４とが設けられている。すなわち、ドライバソケット４ａには、その中心付近に液晶ドライバ接続用端子１２が設けられており、ドライバソケット４ａの外周付近に表示手段接続用端子１３が設けられている。

液晶ドライバ接続用端子１２上には、図４及び図５に示すように第２のバンプ８が設けられている。また、表示手段接続用端子１３上には第１のバンプ７が設けられている。第２のバンプ８は、液晶ドライバ３の駆動信号出力用端子３ａ及び信号入力用端子３ｂに設けられた第３のバンプ６と合致するように構成されている。言い換えれば、第２のバンプ８のピッチは、液晶ドライバ３における駆動信号出力用端子３ａ及び信号入力用端子３ｂに設けられた第３のバンプ６と同ピッチとなっている。そのため、上記したように、液晶ドライバ３の第３のバンプ６は、０μｍを超え、２０μｍ以下のファインピッチ化を実現したピッチとなっていることから、第２のバンプ８のピッチも図４に示すように、２０μｍ以下のファインピッチとなるように構成されている。

一方、ドライバソケット４ａの外周付近に設けられた第１のバンプ７のピッチは、第２のバンプ８のピッチよりも広く構成されている。具体的には、図４に示すように、５０μｍ以上のピッチを有している。

すなわち、ドライバソケット４ａにおける液晶表示手段２側の接続端子（表示手段接続用端子１３）は、液晶ドライバ３側の接続端子（液晶ドライバ接続用端子１２）よりもピッチが大きく形成されている。これにより、ドライバソケット４ａの第１のバンプ７によって接続される液晶表示手段２のデータ電極線２１ａ及びガラス基板上信号線２７の端子のピッチを、第１のバンプ７のピッチに合わせて５０μｍ以上のピッチで形成することができる。

このように、本実施形態の構成によれば、ドライバソケット４ａにおいて、液晶ドライバ３側の接続端子を、液晶ドライバ３の端子のピッチに合わせて形成し、液晶表示手段２側の接続端子を、液晶ドライバ３側の接続端子よりもピッチを拡大させている。従って、液晶ドライバ３が多出力であり、液晶ドライバ３の端子がファインピッチで形成されている場合であっても、液晶表示手段２側の接続端子のピッチを当該多出力のピッチに合わせてファインピッチで構成する必要がない。

次に、本実施形態のドライバソケット４ａの２つ目の特徴である放熱機能について説明する。

図６は、図５に示した構成のうちのソケット上配線を、説明の便宜上、表面に現した構造である。また、図７は、図５に示したドライバソケット４ａから、液晶ドライバ接続用端子１２、第２のバンプ８、表示手段接続用端子１３、第１のバンプ７、ソケット上配線１４とを取り除いた状態を示している。

図７に示すように、ドライバソケット４ａの表面には、複数のＰ型拡散領域（図中のＰ）及びＮ型拡散領域（図中のＮ）が形成されている。１つのＰ型拡散領域と１つのＮ型拡散領域との間には、第１の導電部材３１（吸熱部）が配設されており、該第１の導電部材３１は、コンタクト部を介して、該Ｐ型拡散領域（図中のＰ）及び該Ｎ型拡散領域と接続している。

そして、「１つのＰ型拡散領域」と「第１の導電部材」と「１つのＮ型拡散領域」とが１つの構造体を形成している。本実施形態における上記構造体は、Ｐ型拡散領域と第１の導電部材とＮ型拡散領域とが各々細長い形状を有しており、第１の導電部材３１の長手方向の両方の端部と、Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域の長手方向の端部とがコンタクト部３３を介して接続された細長い構造となっている。そして、この細長い上記構造体は、第１の導電部材３１をドライバソケット４ａの表面の中心部分に配置して、長手方向を互いに平行して複数形成されている。この際、隣り合う２つの構造体は、一方の構造体のＰ型拡散領域が、他方の構造体のＮ型拡散領域と隣り合うように設けられている。

上記構造体同士の接続は、次の通りである。例えば、平行に配列した複数の構造体の最も左側に位置する構造体を第１の構造体３４−１として、第１の構造体３４−１に隣り合う構造体を第２の構造体３４−２、続いて、第３、第４と続き、最後、すなわち最も右側に位置する構造体を第ｎの構造体３４−ｎとすると、第１の構造体３４−１のＮ型拡散領域には、コンタクト部３３を介して、図示しない電源と接続する第２の導電部材３２（放熱部）が形成されている。そして、第１の構造体３４−１のＰ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側にも第２の導電部材３２が形成されていて、コンタクト部を介して電気的に導通しているが、この第２の導電部材３２は、隣り合う第２の構造体３４−２のＮ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側とも、コンタクト部を介して電気的に導通している。また、第２の構造体３４−２のＰ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側には、隣り合う第３の構造体３４−３のＮ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側と共通の第２の導電部材３２が、コンタクト部３３を介して電気的に導通している。また、第３の構造体３４−３のＰ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側には、隣り合う第４の構造体３４−４のＮ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側と共通の第２の導電部材３２が、コンタクト部３３を介して電気的に導通している。このように、構造体同士が第２の導電部材３２によって接続され、第ｎの構造体３４−ｎのＰ型拡散領域における第１の導電部材３１と接続されていない側には、接地するように構成された第２の導電部材３２、すなわち接地（ＧＮＤ）電極が、コンタクト部３３を介して形成されている。

すなわち、上記構造体同士は、第２の導電部材３２によって直列に接続され、ドライバソケット４ａの表面にて、１つの蛇行形状の電流経路を形成する「ペルチェ素子」を形成している。そのため、図示しない電源と接地電極との間に電位差をかけることによって、ドライバソケット４ａの表面において、第１の導電部材３１から、拡散領域（Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域）を通じて第２の導電部材３２まで、熱を移行する機構が形成される。言い換えれば、第１の導電部材３１は、吸熱効果を奏する吸熱部として機能し、第２の導電部材３２は、第１の導電部材３１によって吸収され拡散領域を移行した熱を外部へ放熱する放熱効果を奏する放熱部として機能する。

そこで、本実施形態では、図６に示すように、ドライバソケット４ａの液晶ドライバ接続用端子１２を、上記構造体と構造体の間の拡散領域によって挟まれた領域に形成する。これにより、図３に示すように実装された液晶ドライバ３から発生した熱は、吸熱部である第１の導電部材３１から、拡散領域（Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域）を介して、放熱部である第２の導電部材３２まで移行し、第２の導電部材３２から外部に放熱される。尚、本実施形態では液晶ドライバ接続用端子１２を上記構造体と構造体の間の拡散領域によって挟まれた領域に形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸熱部に配置してもよい。

本実施形態における電源の配線は、まず外部電源（不図示）が、図６に示すように、ドライバソケット４ａのソケット上配線１４の或る端子（表示手段接続用端子１３）の第１のバンプ７’と接続しており、第１のバンプ７’からドライバソケット４ａ上のソケット上配線１４により、図２に示した液晶ドライバ３の端子３ａ及び３ｂへつながっている。そして、ドライバソケット４ａ上の、図示しない液晶ドライバ３のＧＮＤパッドと接続する液晶ドライバ用ＧＮＤパッド８’は、ペルチェ素子の電源接続用の第２の導電部材３２につながるように構成され、さらに、ペルチェ素子の接地電極（第２の導電部材３２’）は、ドライバソケット４ａの接地電極（第１のバンプ７’’）に接続されている。すなわち、ペルチェ素子とドライバソケット４ａとのＧＮＤを共通にしている。

このような配線構造を形成することによって、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ１ａは、液晶ドライバ３で消費される消費電流量が、ペルチェ素子に流れる電流の電流量と同じになり、液晶ドライバ３での消費電流量に見合った放熱効果を実現することができる。すなわち、液晶ドライバ３の発熱量は、液晶ドライバ３の消費電流が多くなればなるほど多くなる。そこで、液晶ドライバ３で消費される消費電流量が、ペルチェ素子に流れる電流の電流量と同じにすることよって、発熱量が多くなった時に放熱量が多くなるので、液晶ドライバ３に残存する熱量を常に一定に保つことができる。

さらに、本実施形態のドライバソケット４ａには、図２に示したように、金属薄膜３０が形成されている。金属薄膜３０は、第２の導電部材３２と接触していて、第１の導電部材３１及び第２の導電部材３２を覆うように形成されている。このように形成されることによって、第２の導電部材３２から放熱しようとする熱を、金属薄膜３０に移行させることができるので、効率よく放熱させることが可能となる。すなわち、金属薄膜３０は、放熱効果を奏する放熱補助膜と言える。そして、この金属薄膜３０が、上記したように、ドライバソケット４ａの側面に沿って、液晶ドライバ３を実装する面とは反対側の面に至るまで形成されている。

ここで、本実施形態のドライバソケット４ａの、液晶ドライバ３を実装する面とは反対側の面（対面）は、外部環境に露出している。すなわち、該対面に形成された金属薄膜３０は、外気と接触していることになる。そのため、対面に形成された金属薄膜３０からさらに効率的な放熱を行うことができる。このとき、外気が流動していれば、放熱効果はより高められる。

尚、上記対面を他の放熱体に接続することにより、放熱の効率を上げることが可能となる。他の放熱体として、ヒートシンクを接続することも考えられるが、液晶表示装置への実装を考えた場合、現実的ではない。液晶表示装置の場合、筐体への接続を行うことにより放熱の効率化が可能である。

次に、以上のような特徴を有するドライバソケット４ａの製造方法を、図８を用いて説明する。図８は、図５に示すドライバソケット４ａを切断線Ａ−Ａによって切断した上体を示した矢視断面図である。

まず、拡散領域形成工程として、ドライバソケット４ａの大きさに分断される前のウエハの状態で、個々のドライバソケット４ａに分断された際に、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とが図７に示す箇所に位置するように、ウエハにイオン注入を行ってＰ型の拡散領域とＮ型の拡散領域とを形成する。そして、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域を形成したウエハ表面に保護膜３５を形成する（図８の（ａ））。

尚、ウエハがＰ型の場合、Ｐ型の拡散は、ウエハと電気的に絶縁するため、Ｎ型拡散のウエルを作成しておく必要があるが、図面が複雑になるため、図示を省略する。

そして、次にソケット上配線形成工程として、上記保護膜にコンタクト（穴）を形成した後、図７に示すソケット上配線１４となる下層メタル３６を形成する。さらに、下層メタル３６上に保護膜３５を形成した後、平坦化処理を行う（図８の（ｂ））。

そして、図８の（ｃ）に示すように下層メタル３６上に形成された保護膜３５にコンタクト部（穴）をした後、ペルチェ素子形成工程として、第１の導電部材３１と第２の導電部材３２とコンタクト部３３となる上層メタルと、上層メタル３７上に保護膜３５を形成する（図８の（ｄ））。

このようにコンタクト部３３を介して、第１のＮ型拡散領域及びＰ型拡散領域から、第ｎの構造体３４−ｎのＮ型拡散領域及びＰ型拡散領域（第ｎのＮ型拡散領域及びＰ型拡散領域と記載する）までを、第１の導電部材３１と第２の導電部材３２で直列に接続した後に、第ｎのＰ型拡散領域を、接地電極となる第２の導電部材３２に、コンタクト部を介して接続する。

そして最後に、図８の（ｅ）に示すように、上層メタル３７上に形成した保護膜３５にコンタクト部（穴）を形成して、下層メタル３６（ソケット上配線１４）と電気的に導通するバンプ７・８を形成する。

ここまでの工程を経たウエハは、個々のドライバソケット４ａの大きさにダイシングされ（ダイシング工程）。

上記ダイシング工程によって得られた個々のドライバソケット４ａに対して、金属薄膜形成工程では、第１の導電部材３１及び第２の導電部材３２の上層に、第２の導電部材３２と接触させるように、金属薄膜３０を形成する。具体的には、蒸着によって形成することができる。さらに、この工程では、ドライバソケット４ａの側面（つまり、ダイシング面）と、液晶ドライバ３を実装する面とは反対側の面とにも金属薄膜３０を形成し、液晶ドライバ３を実装する面から、該反対側の面に、連続した金属薄膜３０を形成する。

以上の各工程を経て、図４に示すドライバソケット４ａ製造を製造することができる。

以上のように、本実施形態の構成によれば、第１の導電部材３１、第２の導電部材３２、及び、第１の導電部材３１と第２の導電部材３２との間に位置するＰ型拡散領域（もしくは上記Ｎ型拡散領域）によって、ペルチェ素子を構成することができ、電流が流れることによって、ペルチェ効果を実現することができる。これにより、第１の導電部材３１が、液晶ドライバ３から発生する熱を吸収する吸熱部として機能し、Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域が、その熱を移行し、第２の導電部材３２が、移行した熱を放熱する放熱部として機能する。

すなわち、本実施形態の構成によれば、吸熱部と、拡散領域と、放熱部とが、ドライバソケット４ａの表面で積層された状態ではなく、該表面に沿って並んで設けられている。これに対して、従来の場合は、吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、ドライバソケット４ａに相当する半導体基板の表面に積層されて設けられているため、吸熱部の厚さと、拡散領域の厚さと、放熱部の厚さとの３つの構成要素の厚さ分ほど厚さが増すことになる。しかしながら、本実施形態の構成によれば、拡散領域はドライバソケット４ａの表面に埋設されているので厚さは増加せず、よって、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの１つの構成要素の厚さ分ほど厚さが増すだけで放熱機能を実現することができる。

従って、本実施形態の構成によれば、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を実装した表示装置を提供することができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、液晶ドライバ３がドライバソケット４ａとガラス基板２０との間に設けられた構成のＣＯＧ実装形態となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示す構成であってもよい。図９に示す構成では、ドライバソケット４ａが液晶ドライバ３とガラス基板２０との間に設けられた構成となっている。この場合、ドライバソケット４ａには貫通電極４５が設けられており、液晶ドライバ３は、貫通電極３５及び第２のバンプ７を介して、データ電極線２１ａと接続している。

図９の構成によれば、ドライバソケット４ａに形成した放熱部である第２の導電部材３２が、外気と接触するため、図２に示したような金属薄膜３０を設ける必要はない。

尚、本発明の表示装置は、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
すなわち、表示装置は、表示用駆動ＩＣが発する熱を吸熱する吸熱部分と、前記吸熱部分の熱が移動する放熱部分とを、表面に備えた半導体基板を、実装することを特徴としていると換言することができる。
また、この構成について、吸熱部分と放熱部分とをペルチェ効果により作成することが好ましく、半導体基板表層にＮ型拡散領域とＰ型拡散領域を作成し第1の接続用メタル、第１のＮ型拡散領域、第１の吸熱メタル、第１のＰ型拡散領域、第１の放熱メタル、第２のＮ型拡散領域、第２の吸熱メタル、第２のＰ型拡散領域、第２の放熱メタル・・・第ｎ−１の放熱メタル、第ｎ−１のＮ型拡散領域、第ｎ−１の吸熱メタル、第ｎ−１のＰ型拡散領域、第ｎの放熱熱メタル、第ｎのＮ型拡散領域、第ｎの吸熱メタル、第ｎのＰ型拡散領域、第２の接続用メタルの順に接続し、第１吸熱メタルから第ｎ吸熱メタルに部にＩＣを実装することが好ましく、上記半導体基板の第１の接続用メタルから第２の接続用メタルへ電流を流すことにより、ペルチェ効果を発生させることが好ましく、また、上記電流が表示用駆動ＩＣの消費電流と同等であることが好ましい。
そして、さらに上記の構成において、信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えた駆動素子実装表示装置であって、上記駆動素子には、集積回路及び出入力端子群を有するドライバと、上記出入力端子群に接続するように構成されたドライバ側接続端子群、上記信号配線の端子群に接続するように構成された表示手段側接続端子群、及び当該ドライバ側接続端子群と表示手段側接続端子群とを接続する配線を有した半導体基板とを有しており、上記ドライバ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記表示手段側接続端子群は、上記ドライバ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることを特徴とする駆動素子実装表示装置で、上記半導体基板が、上記の構成を有するものであることが好ましい。
さらには、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱をメタルにより伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を樹脂により伝える構造をもつことが好ましい。

〔実施の形態２〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図１０では、実施の形態１において説明した放熱素子を省略する。

図１０は、本実施形態の液晶ドライバ実装表示装置１のドライバソケット４ｂの構成を示した斜視図である。図１０に示す液晶ドライバ実装表示装置１のドライバソケット４ｂは、上記実施の形態１にて説明した液晶ドライバ実装表示装置１のドライバソケット４ａに代えて、多層構造のソケット上メタル配線１４’を有したドライバソケット４ｂを備えている。

表示手段側接続端子１３と、液晶ドライバ接続用端子１２を接続する配線１４が単層の場合、表示手段側接続端子１３の端子順と、液晶ドライバ接続用端子１２の端子順は同一の順番でしか構成できないが、配線を多層にすることにより、図１４のように配線を交差することが可能になるため、表示手段側接続端子１３の端子順と、液晶ドライバ接続用端子１２の端子順を入れ替えることが可能となる。

例えば、液晶ドライバの入力側端子は、液晶表示手段のタイプに応じて、変更が必要となる場合がある。このような場合、液晶ドライバが液晶表示手段のガラス基板に直接接続されている構成の場合、液晶ドライバ自体の変更が必要となる。しかしながら、図１０のような構成のドライバソケット４ｂを用いることによって、ドライバソケット４ｂ上で配線を入れ替えることができる。ドライバソケット４ｂは、上記したように、液晶ドライバ３のように微細プロセスを必要としないことから、液晶ドライバ自体を変更する場合と比較して、コストを抑えて対応することができる。

〔実施の形態３〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図１１ないし図１４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図１１ないし図１４では、実施の形態１において説明した放熱素子を省略する。

上記実施形態１の液晶ドライバ実装表示装置１のドライバソケット４ａは、図４に示したように、液晶ドライバ接続用端子１２と、表示手段側接続端子１３と、当該液晶ドライバ接続用端子１２と表示手段側接続端子１３とを接続するソケット上メタル配線１４とが設けられている。これに対して、図１１ないし図１４に示す本実施形態における液晶ドライバ実装表示装置１は、ドライバソケットに他の回路素子をさらに配設している。以下に、各ドライバソケットについてそれぞれ説明する。

図１１は、液晶ドライバ実装表示装置１のドライバソケット４ｃの構成を示す斜視図である。液晶ドライバ実装表示装置１では、液晶ドライバ接続用端子１２と、表示手段側接続端子１３と、ソケット上メタル配線とに加えて、電源回路（電源素子）１６及び出力駆動バッファー（出力バッファー素子）１７を備えている。

液晶ドライバ３とドライバソケット４ｃとは、別のプロセスで製造されるため、ドライバソケット４ｃを例えば電源回路１６が作成しやすいプロセスで作成し、ドライバソケット４ｃ上の電源回路１６で作成した電圧を液晶ドライバ３に供給することが可能となる。

ドライチップの液晶表示手段の駆動能力は、実装される液晶表示手段の大きさ等により決定される負荷容量を十分駆動できる能力が必要であるが、必要以上に大きくすると液晶ドライバが大きくなるという問題が生じる。そこで、図１１のドライバソケット４ｃに示すように、出力駆動バッファー１７を搭載することにより、液晶ドライバ３の駆動能力を小さく作成しておき、出力駆動バッファー１７のサイズを液晶表示手段に合わせて変更することにより、種々の液晶表示手段に対応可能であると共に、液晶ドライバ３のコストダウンを実現することができる。

なお、図１１のように出力駆動バッファー１７をドライバソケット４ｃに搭載する際、出力駆動バッファー１７は出力数に相当する数あるため、全出力分に相当する出力駆動バッファー１７をドライバソケット４ｃに搭載してもよく、一部の出力に相当する出力駆動バッファー１７をドライバソケット４ｃに搭載してもよい。また、液晶ドライバ３の出力部のオペアンプをドライバソケット４ｃ上に設けることによって、全出力分に相当する出力駆動バッファー１７を含む液晶駆動電圧の出力回路を全てドライバソケット４ｃ上で製造してもよい。オペアンプ等のアナログ回路がすべてドライバソケット４ｃ上で構成でき、液晶ドライバ３はロジック回路のみになり、液晶ドライバ３のチップ面積を飛躍的に小さくできる。このように構成することによって、ドライバソケット４ｃのコストは上がるが、ドライバソケット４ｃを安価なプロセスで作成することで、液晶ドライバ３でのコストダウンより少ないコストアップに抑え、全体としてコストダウンを実現することが可能となる。

また、図１１では、出力駆動バッファー１７を備えたドライバソケット４ｃについて説明したが、ドライバソケットには、入力バッファーを備えるものであってもよい。液晶ドライバへの信号入力は、差動信号を使用したＲＳＤＳやＬＶＤＳ等のディスプレイ・インターフェース技術を使用した信号が入力されることが多い。これらの技術は規格に合わせたレシーバーを液晶ドライバに内蔵する必要がある。半導体基板に入力バッファーやレシーバーを構成することにより、規格の異なったインターフェースにも容易に対応可能になる。これにより、液晶ドライバのコストダウンを実現することができる。

図１２は、ドライバソケットの他の構成を示す斜視図である。図１２に示すドライバソケット４ｄでは、液晶ドライバ接続用端子１２と、表示手段側接続端子１３と、ソケット上メタル配線とに加えて、冗長バッファー（冗長バッファー素子）１８を備えている。

液晶表示手段２の画素２９を結ぶ信号配線２１が途中で切断された場合、切断後のラインは表示不良となる。これを回避するため、切断ラインの反対側から駆動信号を入力して救済を行うことが知られている。この時、信号ラインの接続等により負荷が増えるため、通常の駆動バッファーより大きな駆動能力が必要になる。しかしながら、このような大きな冗長用バッファーを、微細プロセスで作成する液晶ドライバ３に搭載するのは、コストアップになる。そこで、ここでは、図１２に示すように、冗長用バッファー１８をドライバソケット４ｄに搭載する。これにより、ドライバソケット４ｄでのコストアップを最小限にし、なお且つ、液晶ドライバ３のコストアップを防止することができる。

図１３は、ドライバソケットの他の構成を示す斜視図である。図１３に示すドライバソケット４ｅでは、液晶ドライバ接続用端子１２と、表示手段側接続端子１３と、ソケット上メタル配線とに加えて、共通電源配線４０と、共通ＧＮＤ配線（共通接地配線）３１とを備えている。

液晶ドライバ３の場合、出力回路が多く、またアナログ回路が使用されているため、出力間で電源のインピーダンスが異なると出力電圧の差（出力間偏差）が発生する。この差を少なくするため、通常は、液晶ドライバで多層配線を使用し、幅広い電源配線を設ける必要がある。しかしながら、電源配線を配設することによって、配線層が１層多くなり、コストアップにつながる虞がある。そこで、本実施形態では、ドライバソケット４ｅに共通配線（共通電源配線４０及び共通ＧＮＤ配線３１）を設け、液晶ドライバ３の各出力とドライバソケット４ｅの共通配線と接続するパッド及び電極を設けることによって、液晶ドライバ３での電源配線を省略すると共に、液晶ドライバ３の各出力間での電源インピーダンスの差を少なくすることができ、液晶ドライバ３の出力間偏差の低減が行われ、表示品位の向上を実現することが可能となる。

図１４は、ドライバソケットの他の構成を示す斜視図である。図１４に示すドライバソケット４ｆは、液晶ドライバ接続用端子１２と、表示手段側接続端子１３と、ソケット上メタル配線とに加えて、保護素子４２を備えている。

保護素子４２は、静電放電（ＥＳＤ：Electrostatic discharge）に対する保護回路である。静電放電は、組み立てラインの機械や人に帯電して、帯電した物から集積回路へ放電するモードや、集積回路のパッケージが帯電して、パッケージから外部へ放電するモードが考えられており、何れも数千ボルトに及ぶ静電放電を生じるため、集積回路の破壊を招く。特に、液晶ドライバを実装したドライバソケットを、液晶パネルへ実装する工程で、前者のモードによる帯電が生じてＥＳＤ破壊を生じる虞がある。そこで、この静電放電から液晶ドライバを保護するために、保護素子４２を備えている。

ＥＳＤでの破壊を防止するためには、保護素子４２自体の耐圧も必要になる。そのため、保護素子４２の内部回路の集積度が上がり微細化されても、保護素子４２自体は微細化できない傾向にある。ここでは、保護素子４２を液晶ドライバ３ではなくドライバソケット４ｆに搭載している。液晶ドライバ３は微細プロセスにて製造するため、保護素子４２がないと液晶ドライバ３の集積度が上がり、チップサイズが小さくなってコストダウンを図ることができる。一方、ドライバソケット１は、液晶ドライバ３のような微細なプロセスを使用せずに製造することができるので、保護素子４２を搭載しても、保護素子を液晶ドライバに搭載する構成と比較して、コストアップを抑えることができる。

なお、本発明の駆動素子実装表示装置は、ドライバソケット上に集積回路プロセスを使用した、素子を含むことを特徴としていると換言することができる。

また、本実施形態では、出力駆動バッファー及び電源回路、入力バッファー、電源回路、冗長バッファー、共通電源配線、共通ＧＮＤ配線、保護素子の何れかを備えた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

〔実施の形態４〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図１５に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図１５では、実施の形態１において説明した放熱素子を省略する。

上記実施形態１の液晶ドライバ実装表示装置１の液晶ドライバ３は、図４に示したように、液晶ドライバ３の端子パッドが、液晶ドライバ３の対向する２辺に沿って、それぞれ一直線上に配列した構成である。そのため、ドライバソケット４ａの液晶ドライバ接続用端子１２は、液晶ドライバ３の端子パッドに対応して、図４に示したように、ドライバソケット４ａの対向する２辺に沿って、それぞれ一直線上に配列した構成となっている。これに対して、本実施形態の液晶ドライバ実装表示装置１は、端子パッドが液晶ドライバの全面に設けられている液晶ドライバ３’と、この端子パッドに対応するように、液晶ドライバ接続用端子及び第３のバンプ８が設けられているドライバソケット４ｇとを備えている。

これにより、液晶ドライバ３’での出力回路（不図示）の配置の制約が少なくなり、液晶ドライバ３’の形状を、図４に示した長方形から正方形へ近い形状にすることができる。

液晶ドライバをはじめとする集積回路は、円形のウエハ上に複数作成される。そのため、ウエハ上に乗るチップの個数（乗り数）を多くするためにはチップ形状を正方形にするほうが良いことになる。そこで、本実施形態の液晶ドライバ実装表示装置１の構成とすることによって、液晶ドライバ３’形状を正方形に近い形状にできるため、液晶ドライバ３’の製造に伴うコストダウンが可能となる。

また、液晶ドライバ３’形状を正方形に近い形状にするために、ドライバソケット４ｇのソケット上メタル配線を上記実施形態２のように多層構造とすることも可能である。

なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の駆動素子を実装した表示装置は、ドライバ用の放熱素子を薄型で実現した駆動素子を備えている。

従って、液晶表示体を駆動すべく構成された液晶ドライバ実装表示装置として適用できるほか、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示体の駆動素子や、各種携帯用電子機器などの装置内部に搭載される素子を実装した表示装置適用することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る液晶ドライバ実装パッケージの構成を示す平面図である。 図１に示した液晶ドライバ実装パッケージを切断線Ａ−Ａ’において切断した状態を示した矢視断面図である。 図１に示した液晶ドライバ実装パッケージに設けられた液晶ドライバ及びドライバソケットの構成を示した斜視図。 図３に示した液晶ドライバ及びドライバソケットの構成から、液晶ドライバを除いた状態を示した平面図である。 図４に示したドライバソケットから金属薄膜を除いた状態を示した平面図である。 図５に示した構成において、説明の便宜上、ソケット上配線を上層に示した平面図である。 本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージに設けられた放熱素子の構成について示した平面図である。 図５に示したドライバソケットの製造工程を説明した図である。 図１に示した液晶ドライバ実装パッケージにおける他の構造を示す断面図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 本発明にかかる液晶ドライバ実装表示装置に設けられたドライバソケットの他の構成を示した斜視図である。 従来技術を示すものであり、ＴＣＰの構成を示す平面図である。 図１６の構成を、切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。 従来技術を示すものであり、ＳＯＦの構成を示す平面図である。 図１８の構成を、切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。 従来技術を示すものであり、ＢＧＡの構成（ワイヤーボンディング接続タイプ）を示す平面図である。 図２０の構成を、切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。 従来技術を示すものであり、ＢＧＡの構成（フィリップチップ接続タイプ）を示す平面図である。 図２２の構成を、切断線Ｂ−Ｂ’において切断した状態を示した矢視断面図である。 従来技術を示すものであり、ペルチェ素子を備えた半導体装置の構成を示す断面図である。 図２４に示されたペルチェ素子の構成を模式的に示した図である。 液晶ドライバをＣＯＧ実装した場合の配線領域について示した図である。

符号の説明

１ 液晶ドライバ実装表示装置（駆動素子を実装した表示装置）
２ 液晶表示手段（表示手段）
３，３’ 液晶ドライバ（ドライバ）
３ａ 駆動信号出力用端子（出入力端子群）
３ｂ 信号入力用端子（出入力端子群）
４ａ〜４ｇ ドライバソケット（半導体基板）
６ 第１のバンプ
７ 第２のバンプ
８ 第３のバンプ
１２ 液晶ドライバ接続用端子（ドライバ側接続端子群）
１３ 表示手段側接続端子（表示手段側接続端子群）
１４ ソケット上メタル配線（配線、メタル配線）
１４’ ソケット上メタル配線（多層配線、配線、メタル配線）
１６ 電源回路（電源素子）
１７ 出力駆動バッファー（出力バッファー素子）
１８ 冗長用バッファー（冗長バッファー素子）
２０ ガラス基板（透明基板）
２１ 信号配線
２１ａ データ電極線
２１ｂ ゲート電極線
２２ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
２４ 画素電極
２５ アクティブマトリクス基板
２６ 液晶層
２７ ガラス基板上信号線
２８ 対向電極が形成された対向基板
２９ 画素
３０ 金属薄膜（放熱補助膜）
３１ 第１の導電部材（吸熱部）
３２ 第２の導電部材（放熱部）
３３ コンタクト部
３４ 構造体
３５ 保護膜
４０ 共通電源配線
４１ 共通接地配線
４２ 保護素子
４５ 貫通電極
Ｎ Ｎ型拡散領域
Ｐ Ｐ型拡散領域

Claims (11)

1. 信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、
   上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、
   上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されており、
   上記ドライバから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ドライバが搭載される側の表面に有している、駆動素子を実装した表示装置であって、
   上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、
   半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、
   上記ドライバは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴とする駆動素子を実装した表示装置。
2. 上記放熱素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項１に記載の駆動素子を実装した表示装置。
3. 上記表面には、Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域が形成されており、
   上記吸熱部と放熱部とは、各々複数個が交互に配設されていて、吸熱部と放熱部との間に上記Ｐ型拡散領域もしくはＮ型拡散領域が、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とが交互になるように形成されており、
   上記吸熱部と放熱部とＰ型拡散領域とＮ型拡散領域とが、全ての上記吸熱部を上記表面の中央部に配置させるとともに、全ての上記放熱部を該吸熱部を挟むように上記表面の該中央よりも外周側に配置させるように、１つの蛇行形状の電流経路を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動素子を実装した表示装置。
4. 上記ドライバには、外部電源から該ドライバに電流が供給されるための電源接続用パッドと、接地用パッドとが設けられており、
   上記放熱素子には、外部から上記電流経路に電流が供給されるための供給用電極と、接地される接地電極とが設けられており、
   上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されていることを特徴とする請求項３に記載の駆動素子を実装した表示装置。
5. 上記半導体基板は、
   上記出入力端子群と接続するように構成されたドライバ側接続端子群と、
   上記信号配線の端子群と接続するように構成された表示手段側接続端子群と、
   上記ドライバ側接続端子群及び表示手段側接続端子群を接続する配線とを有しており、
   上記ドライバ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、
   上記表示手段側接続端子群は、上記ドライバ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の駆動素子を実装した表示装置。
6. 上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の駆動素子を実装した表示装置。
7. 上記放熱補助膜の上層に樹脂層が設けられており、
   上記樹脂層は、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面にも形成されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動素子を実装した表示装置。
8. 上記半導体基板における上記ドライバを実装する面に形成された上記樹脂層が、外部環境に露出していることを特徴とする請求項７に記載の駆動素子を実装した表示装置。
9. 上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層、該半導体基板の側面、及び該半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の駆動素子を実装した表示装置。
10. 上記放熱補助膜が形成された、上記半導体基板における上記ドライバを実装する面とは反対側の面は、外部環境に露出していることを特徴とする請求項９に記載の駆動素子を実装した表示装置。
11. 信号配線及び透明基板を有する表示手段と、上記信号配線に電圧を印加することによって上記表示手段を駆動する駆動素子とを備えており、
    上記駆動素子には、半導体基板と、出入力端子群を有するドライバとが設けられており、
    上記ドライバは、上記半導体基板を介して、上記透明基板に実装されている、駆動素子を実装した表示装置であって、
    上記半導体基板の一表面には、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域が形成されており、
    上記一表面の上には、１つの上記Ｐ型拡散領域と１つの上記Ｎ型拡散領域との間に位置し、該Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域とを電気的に接続するための第１の導電部材が設けられており、
    上記１つのＰ型拡散領域と、上記１つのＮ型拡散領域と、Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の第１の導電部とは、１つの列を構成しており、
    上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う２つの上記列における一方の列のＰ型拡散領域と他方の列のＮ型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、
    上記一表面の上には、全ての上記列によって１つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第２の導電部材が設けられており、
    上記第１の導電部材の上に、上記ドライバを配設していることを特徴とする駆動素子を実装した表示装置。

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