JP2008225035A - 放熱部材、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置に設けられる放熱部材において、省スペース、且つ効果的な放熱を実現する。
【解決手段】放熱部材は、フレキシブル基板（２１０）上に設けられた集積回路（２２０）の熱を放散する放熱部材であって、前記フレキシブル基板を内部に挿通可能な中空筒状に形成された本体部（１００）と、該本体部の内側表面に設けられ、前記本体部及び前記集積回路を互いに接着する接着部（１２０）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶装置等に用いられるフレキシブル基板上に設けられた集積回路の熱を放熱する放熱部材、並びに該放熱部材を備えた電気光学装置及び液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

例えば、画素領域（或いは「画像表示領域」）における表示動作などの電気光学動作を行う液晶パネル等の電気光学パネルと、これを駆動或いは制御するための制御回路の少なくとも一部を担う駆動用集積回路が実装されたフレキシブル基板装置とから構成される電気光学装置がある。このように構成された電気光学装置によれば、制御回路の一部を電気光学パネルから切り離すことで、電気光学パネルの小型化や、電気光学パネルのサイズに対する画素領域の拡大等が可能になる。例えば、電気光学パネルの駆動用集積回路は、ＣＯＦ（Chip On Film）等の実装技術により、電気光学パネルと接続されているフレキシブル基板上に設けられる（特許文献１参照）。

特開２００４−２５２３３１号公報

しかしながら、上述した駆動用集積回路は、近年その処理能力の向上に伴い消費電力が上昇し、動作による発熱量が増加している。このため、駆動用集積回路が発する熱により装置が熱暴走したり、熱破壊されたりしてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、省スペースで効果的な放熱が可能な放熱部材、並びに該放熱部材を備えた電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の放熱部材は上記課題を解決するために、フレキシブル基板上に設けられた集積回路の熱を放散する放熱部材であって、前記フレキシブル基板を内部に挿通可能な中空筒状に形成された本体部と、該本体部の内側表面に設けられ、前記本体部及び前記集積回路を互いに接着する接着部とを備える。

本発明の放熱部材によれば、フレキシブル基板を内部に挿通可能な中空筒状に形成された本体部と、本体部の内側表面に設けられた接着部とを備えており、本体部の内部に、集積回路が設けられたフレキシブル基板が挿通して配置され、本体部と集積回路とが接着部によって、互いに接着される。即ち、フレキシブル基板及び集積回路は、放熱部材によって少なくとも部分的に覆われる。本体部は、例えば熱伝導率の高い金属である銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等からなる。接着部は、典型的には熱抵抗の比較的低い接着剤等からなる。

上述した形状であることにより、本発明の放熱部材は、比較的少ないスペースで配置でき、且つ放熱を行う本体部の表面積が広くとれる。よって、省スペースを実現しつつ、高い放熱効果を得ることができる。また、フレキシブル基板が本体部に挿通して配置されるため、本体部がフレキシブル基板及び集積回路を覆い、本体部外側からの機械的ストレスから保護するという効果も得られる。

以上説明したように、本発明に係る放熱部材によれば、省スペースを実現しつつ、高い放熱効果、並びにフレキシブル基板及び集積回路の保護効果が得られる。

本発明の放熱部材の一態様では、前記本体部には、前記本体部の軸方向に沿って延びる開口部が形成される。

この態様によれば、本体部には、本体部の軸方向に沿って延びる開口部が形成されている。尚、「軸方向」とは、本体部を筒として見た場合の、筒の軸が延びる方向であり、フレキシブル基板が挿通された際、フレキシブル基板の長手方向（即ち、フレキシブル基板が延びる方向）に沿う方向である。即ち、本体部は、軸方向に見ると、いわば「Ｃ字型」をしており、その内側にフレキシブル基板が挿通して配置される。

上述した開口部が設けられていることにより、例えば製造過程においてフレキシブル基板を放熱部材の内側に通す工程を、比較的簡単に行うことができる。尚、開口部の幅は挿通されるフレキシブル基板の大きさ等によって適宜決定すればよい。従って、放熱部材を取り付けることによる組立或いは分解作業の増加を低減することが可能である。

上述した開口部を備える態様では、前記開口部は、前記本体部における前記接着部に対向する部分の少なくとも一部を含む部分に設けられるように構成してもよい。

このように構成すれば、開口部が本体部における接着部に対向する部分の少なくとも一部を含む部分に設けられているため、接着部によって本体部と接着されている集積回路は開口部から見てフレキシブル基板の裏側に位置することとなる。よって、集積回路を本体部の外側からの機械的ストレスに対し、より効果的に保護することが可能である。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、電気光学パネルと、前記電気光学パネルを駆動するための集積回路が形成されたフレキシブル基板と、請求項１から３のいずれか一項に記載の放熱部材とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明の放熱部材を備えるので、フレキシブル基板上に設けられた集積回路で発生する熱を効果的に放熱することができる。よって、熱による装置の誤動作等が起こり難く、信頼性の高い電気光学装置を実現できる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記放熱部材は、前記電気光学パネルに固定される。

この態様によれば、放熱部材は、電気光学パネルに固定されている。これにより、電気光学パネルは放熱部材によって支持される。例えば、電気光学パネルは、本体部の電気光学パネル側にある縁と物理的に接続されることにより固定される。

上述したように、放熱部材を電気光学パネルに固定することにより、例えば、電気光学パネルを、例えばプロジェクタ等の電子機器内にライトバルブとして設置する際、電気光学パネル自体を電子機器に固定しなくとも、放熱部材を電子機器に固定することで電子機器内における電気光学パネルの位置を固定することができる。これにより、例えば、ライトバルブとしての電気光学パネルの電子機器内における位置ずれに起因して、光の出射が妨げられてしまう事態等を回避することができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、熱暴走又は熱破壊等が起こり難く、信頼性の高い、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜放熱部材＞
先ず、本実施形態の放熱部材について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、フレキシブル基板が挿通された放熱部材の構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｙ平面断面図である。

図１及び図２において、本実施形態の放熱部材１は、開口部１１０が設けられた中空筒状の本体部１００と、接着部１２０とを備えて構成されている。そして本体部１００の内部に集積回路２２０が設けられたフレキシブル基板２１０が挿通されており、本体部１００と集積回路２２０とは接着部１２０によって、互いに接着されている。

本体部１００は、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い金属から構成されており、１枚の板を加工して、又は複数の板を溶接或いは連結することにより形成される。また、本体部１００には、開口部１１０が設けられており、これにより、製造プロセス等におけるフレキシブル基板２１０の挿通が比較的簡単に行える。

接着部１２０は、例えば熱抵抗の比較的低い接着剤等であり、接着した物質間の熱の授受をスムーズに行える。

集積回路１２０の動作時には、集積回路１２０で発生した熱が接着部１２０を介して、本体部１００に伝えられる（図２の矢印Ｐ１参照）。そして、本体部１００は受け取った熱を周囲に存在する空気等に放散する。この際、本実施形態に係る本体部１００の形状であれば、放熱部材１を比較的少ないスペースで配置でき、且つ放熱を行う本体部１００の表面積を広くとることができる。よって、省スペースを実現しつつ、高い放熱効果を得ることができる。

また、フレキシブル基板２１０が本体部１００に挿通して配置されているため、本体部１１０がフレキシブル基板２１０及び集積回路２２０を覆い、本体部１００外側からの機械的ストレスから保護するという効果も得られる。更に本実施形態では、機械的ストレスに弱い集積回路２２０を開口部１１０から見て、フレキシブル基板２１０の裏側に配置しているため、より高い保護効果が得られる。
＜電気光学装置＞
次に、上述した放熱部材を備えた電気光学装置について、図３から図５を参照して説明する。以下では、本発明の電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

先ず、電気光学装置において、上述したフレキシブル基板２１０に接続される、本発明の「電気光学パネル」の一例である液晶パネルの構成について、図３及び図４を参照して説明する。ここに図３は、液晶パネルの構成を示す平面図であり、図４は、図３のＨ−Ｈ´線断面図である。

図３及び図４において、液晶パネル３００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。他方、対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成された後に、その全面に亘って対向電極２１が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。

尚、図３及び図４に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

次に、電気光学装置全体の構成及び放熱部材の効果について図５を参照して説明する。ここに図５は、電気光学装置の全体構成を示す斜視図である。尚、放熱部材１及びフレキシブル基板２１０の構成や一部の効果については、図１及び図２を用いて説明したものと同様であるので、ここでは適宜省略して説明する。

図５において、放熱部材１に通されたフレキシブル基板２１０には、上述した液晶パネル３００が接続されており、駆動用集積回路２２０（図２参照）は、液晶パネル３００を駆動する。更に、液晶パネル３００は、本体部１００に設けられた溝１００ａに一部はめ込まれることで、放熱部材１に固定されている。

よって、例えば、液晶パネル３００を、例えばプロジェクタ等の電子機器内にライトバルブとして設置する際、液晶パネル３００自体を電子機器に固定しなくとも、放熱部材１を電子機器に固定することで電子機器内における液晶パネル３００の位置を固定することができる。これにより、例えば、ライトバルブとしての液晶パネル３００の電子機器内における位置ずれに起因して、光の出射が妨げられてしまう事態等を回避することができる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図６は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。

図６に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図６を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う放熱部材、電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

フレキシブル基板を挿通した放熱部材の構成を示す斜視図である。 図１のＸ−Ｙ平面断面図である。 液晶パネルの構成を示す平面図である。 図３のＨ−Ｈ´線断面図である。 電気光学装置の全体構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

１…放熱部材、１００…本体部、１１０…開口部、１２０…接着部、２１０…フレキシブル基板、２２０…駆動用集積回路、３００…液晶パネル

Claims (6)

1. フレキシブル基板上に設けられた集積回路の熱を放散する放熱部材であって、
   前記フレキシブル基板を内部に挿通可能な中空筒状に形成された本体部と、
   該本体部の内側表面に設けられ、前記本体部及び前記集積回路を互いに接着する接着部と
   を備えたことを特徴とする放熱部材。
2. 前記本体部には、前記本体部の軸方向に沿って延びる開口部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の放熱部材。
3. 前記開口部は、前記本体部における前記接着部に対向する部分の少なくとも一部を含む部分に設けられることを特徴とする請求項２に記載の放熱部材。
4. 電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルを駆動するための集積回路が形成されたフレキシブル基板と、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の放熱部材と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
5. 前記放熱部材は、前記電気光学パネルに固定されることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 請求項４又は５に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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