JP6531033B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

この発明の実施形態は、表示装置に関する。

近年、スマートフォン、パーソナルアシスタントデバイス(PAD)、或いはタブレットコンピュータ等の電子機器の表示装置として、液晶表示装置、有機EL表示装置、MEMS等が広く用いられている。これらの表示装置は、通常、表示領域を有するガラス基板と、COG技術等により表示領域の外側でガラス基板上に実装された1つあるいは複数のドライバIC(駆動素子)と、を有している。ドライバICは、表示領域を構成している多数の画素を駆動する。

近年、表示装置の大型化や解像度の拡大化、付加機能の増加に伴い、ドライバICに流れる電流量が増大し、それが原因となりドライバICの発熱が増大する傾向にある。

特開2014−48643号公報 特開2014−179284号公報

この発明の実施形態の課題は、駆動素子の温度上昇を抑制可能な表示装置を提供することにある。

実施形態に係る表示装置は、複数の画素を含む表示領域と非表示領域とを有する第1基板と、前記第1基板の前記非表示領域に実装され前記画素に接続された駆動素子と、前記第1基板に対向して配置された第2基板と、前記第2基板に設けられた検出電極を有するタッチセンサと、前記検出電極に接続される配線を有する第4基板であって、前記駆動素子に接合された放熱層を有する第4基板と、を備えている。前記第4基板は、ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の一方の表面側に形成され前記検出電極に電気的に接続された配線パターンと、前記ベース絶縁層の他方の表面側に形成され、前記ベース絶縁層よりも高い熱伝導率を有する前記放熱層と、を備えている。

図1は、第1の実施形態に係る表示装置を示す斜視図。 図2は、前記表示装置における表示パネルの基本構成及び等価回路を示す図。 図3は、前記表示パネルの画素を示す等価回路図。 図4は、図1の線A−Aに沿った表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図。 図5は、駆動ICチップの実装部分を模式的に示す第1基板の断面図。 図6は、前記表示パネルおよびこれに接合された第2FPCを示す平面図。 図7は、第2の実施形態に係る表示装置の表示パネルおよび第2FPCを概略的に示す平面図。 図8は、第2の実施形態に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図。 図9は、第1変形例に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図。 図10は、第2の実施形態に係る表示装置における第2FPCの延出端とコネクタ部分とを示す平面図。 図11は、第3の実施形態に係る表示装置の表示パネルおよび第2FPCを概略的に示す平面図。 図12は、第2変形例に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図。 図13は、第4の実施形態に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る表示装置を模式的に示す斜視図である。
表示装置10の一例として、液晶表示装置について説明する。表示装置10は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、ノートブックタイプPC、携帯型ゲーム機、ビデオカメラ、電子辞書、車載装置、或いはテレビ受像装置などの各種の電子機器に組み込んで使用することができる。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子等を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などにも適用可能である。

図1に示すように、表示装置10は、アクティブマトリクス型の表示パネル12と、表示パネル12を駆動する駆動ICチップ(駆動素子)IC1と、表示パネル12の表示面に重ねて配置され、表示面全体を覆う透明なカバーパネル14と、被検出物、例えば、指の接近あるいは接触を検知するタッチセンサ16と、制御回路基板(制御モジュール)18と、表示パネル12と制御回路基板18とを接続する第3基板と、タッチセンサ16と第3基板あるいは制御回路基板18とを接続する第4基板と、を備えている。本実施形態では、第3基板および第4基板の一例として、第1フレキシブルプリント基板(FPC)20、および第2フレキシブルプリント基板(FPC)22を用いている。但し、第3基板および第4基板は、FPCに限らず、リジットプリント基板あるいはリジットフレキシブルプリント基板(リジットFPC)を用いてもよい。

表示パネル12は、第1基板を構成する矩形平板状のアレイ基板SUB1と、アレイ基板SUB1に対向配置され第2基板を構成する矩形平板状の対向基板SUB2と、アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間に挟持された液晶層(後述する液晶層LC)と、を備えている。表示パネル12は、画像を表示する表示領域DA、及び、表示領域DAを囲む額縁状の非表示領域EDを備えている。
表示パネル12は、例えば、バックライト装置からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、表示パネル12は、透過表示機能に加えて、外光や補助光といった表示面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。更に、表示パネル12は、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。反射型の表示パネル12が適用される場合、アレイ基板SUB1と対向する側に配置するバックライト装置は省略されてもよい。あるいは、反射型の表示パネル12が適用される場合、バックライト装置は、対向基板SUB2と対向する側にフロントライトユニットとして配置されても良い。

タッチセンサ16は、表示領域DAのほぼ全面に対向して設けられた、複数の検出電極Rxを備えている。これらの検出電極Rxは、例えば、対向基板SUB2の表示面側に設けられている。図示した例では、各検出電極Rxは、細長い帯状に形成され、表示パネル12の長辺と平行な第1方向Xに延出し、第1方向と直交する第2方向Yに並んでいる。なお、検出電極Rxは、第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいてもよい。

駆動ICチップIC1は、表示パネル12の非表示領域EDにおいてアレイ基板SUB1上に実装されている。駆動ICチップIC1は、例えば、アレイ基板SUB1の短辺近傍で、この短辺に沿って配置されている。駆動ICチップIC1は、1つに限らず、複数のICチップで構成してもよい。駆動ICチップIC1は、表示領域DAを構成する多数の画素を駆動するのに必要な信号を供給する信号供給源として機能する。第1FPC20の一端部は、アレイ基板SUB1の短辺側の縁部に接合され、第1FPC20の配線(配線パターン)はアレイ基板SUB1上の配線を介して駆動ICチップIC1に電気的に接続されている。第1FPC20はアレイ基板SUB1の短辺からアレイ基板SUB1の外側に導出し、第1FPC20の他端部は、コネクタ24を介して制御回路基板18に接続されている。

第2FPC22の一端部は、対向基板SUB2の短辺側の縁部に接合され、第2FPC22の配線(配線パターン)は検出電極Rxに電気的に接続されている。第2FPC22は、対向基板SUB2の短辺から対向基板SUBの外側に導出し、駆動ICチップIC1を覆っている。第2FPC22の他端部は、第1FPC20上に設けられたコネクタ28を介して第1FPC20に接続されている。これにより、第2FPC22の配線は、第1FPC20の配線を介して制御回路基板18に電気的に接続されている。
なお、第2FPC22は、第1FPC20を介することなく、直接、制御回路基板18に接続されていてもよい。また、第2FPC22は、駆動ICチップIC1を覆っていれば、アレイ基板SUB1に接続されるようにしてもよい。

カバーパネル14は、表示パネル12を構成するアレイ基板SUB1と対向基板SUB2とは異なる基板であって、例えば、ガラス板あるいはアクリル系の透明樹脂等により、矩形平板状に形成されている。カバーパネル14は、表示パネル12の寸法(幅、長さ)よりも大きな幅および長さを有し、平面視で表示パネル12よりも大きな面積を有している。カバーパネル14の下面(裏面)は、例えば、透明な接着剤により、表示パネル12の表示面に貼付され、表示パネル12の全面を覆っている。カバーパネル14の周縁部は、表示パネル12の外周縁を超えて外側に突出している。カバーパネル14の各長辺は、表示パネル12の長辺とほぼ平行に延びているとともに、この長辺から所定の間隔を置いて位置している。カバーパネル14の各短辺は、表示パネル12の短辺とほぼ平行に延びているとともに、この短辺から所定の間隔を置いて位置している。

カバーパネル14の下面(裏面、表示パネル側の面)に枠状の遮光層RSが形成されている。カバーパネル14において、表示パネル12の表示領域DAと対向する領域以外の領域は、遮光層RSにより遮光されている。遮光層RSは、カバーパネル14の上面(外面)に形成してもよい。
なお、カバーパネル14は、必須の構成要素ではなく、本実施形態は、カバーパネルを持たない表示装置にも適用可能である。

図2は、図1に示した表示パネル12の基本構成及び等価回路を示す図である。
表示パネル12は、表示領域DAにおいて、アレイ基板SUB1上に形成された複数の画素PXを備えている。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。また、表示パネル12は、表示領域DAにおいて、複数本の走査線G(G1〜Gn)、複数本の信号線S(S1〜Sm)、共通電極CEなどを備えている。走査線Gは、各々第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいる。信号線Sは、各々第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置され、例えば、第2方向Yにそれぞれ延出している。

表示パネル12は、非表示領域EDにおいて、信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、共通電極駆動回路CDなどを備えている。信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、及び、共通電極駆動回路CDは、アレイ基板SUB1上に形成されても良いし、これらの一部或いは全部が駆動ICチップIC1に内蔵されていても良い。駆動回路のレイアウトは、図示した例に限られるものではなく、例えば、走査線駆動回路GDは、表示領域DAを挟んだ両側に配置されても良い。

走査線Gは、非表示領域EDに引き出され、走査線駆動回路GDに接続されている。信号線Sは、非表示領域EDに引き出され、信号線駆動回路SDに接続されている。共通電極CEは、非表示領域EDに引き出され、共通電極駆動回路CDに接続されている。本実施形態において、駆動ICチップIC1は、信号線駆動回路SDおよび共通電極駆動回路CDを含んで構成されている。この駆動ICチップIC1は、アレイ基板SUB1に短辺側端縁に接合された第1FPC20に接続されている。

図3は、図2に示した画素PXを示す等価回路図である。
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成されている。スイッチング素子SWは、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって液晶層LCを駆動する。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。

図4は、図1の線A−Aに沿った表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図である。
前述したように、表示パネル12は、アレイ基板SUB1と、アレイ基板SUB1に対向して配置された対向基板SUB2と、アレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間に保持された液晶層LCと、を備えている。対向基板SUB2の周縁部は、シール材SEによりアレイ基板SUB1に貼り合わされている。液晶層LCは、シール材SEの内側でアレイ基板SUB1と対向基板SUB2との間に封入されている。対向基板SUB2の表面に偏光板PL2が貼付され、表示パネル12の表示面を形成している。アレイ基板SUB1の表面(表示パネル12の背面)に偏光板PL1が貼付されている。

表示パネル12は、主として基板表面に平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有しているが、特に制限される訳ではなく、基板表面に対して垂直な縦電界や、基板主面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。横電界を利用する表示モードでは、例えばアレイ基板SUB1に画素電極PE及び共通電極CEの双方が設けられた構成を適用可能である。縦電界や斜め電界を利用する表示モードでは、例えばアレイ基板SUB1に画素電極PEが備えられ、対向基板SUB2に共通電極CEが備えられた構成を適用可能である。

アレイ基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第1絶縁基板11を用いて形成されている。アレイ基板SUB1は、第1絶縁基板11の対向基板SUB2に対向する表面側に、図示しない第1絶縁膜および第2絶縁膜、前述した信号線S、走査線G、共通電極CE、第3絶縁膜13、画素電極PE、第1配向膜AL1などを備えている。なお、ここでは、画素PXを構成するスイッチング素子、走査線や補助容量、これらの間に介在する各種絶縁膜の図示を省略している。

信号線Sは、第1絶縁膜の上に形成され、画素PXが有するスイッチング素子のソース電極と電気的に接続されている。スイッチング素子のドレイン電極なども、第1絶縁膜の上に形成されている。第2絶縁膜は、信号線S及び第1絶縁膜の上に配置されている。共通電極CEは、第2絶縁膜の上に形成されている。共通電極CEは、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの透明な導電材料によって形成されている。図では、共通電極CEは表示領域DAの全面に形成されているが、一部が除去された構成であってもよい。

第3絶縁膜13は、共通電極CE及び第2絶縁膜の上に配置されている。画素電極PEは、第3絶縁膜13の上に形成されている。各画素電極PEは、第3絶縁膜13を介して共通電極CEと対向している。画素電極PEは、例えば、ITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成されている。第1配向膜AL1は、画素電極PE及び第3絶縁膜13を覆っている。
なお、画素電極PEと共通電極CEの積層関係は上記と逆にしてもよく、すなわち、絶縁基板、画素電極、絶縁膜、共通電極の順で積層されてもよい。また、画素電極と共通電極は、絶縁膜を介して同層(同一平面)に並んで形成されてもよい。

一方、対向基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第2絶縁基板15を用いて形成されている。対向基板SUB2は、第2絶縁基板15のアレイ基板SUB1に対向する第2表面15b側に、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタCF、第2配向膜AL2などを備えている。

ブラックマトリクスBMは、第2絶縁基板15の第2表面15bに形成され、各画素PXを区画している。カラーフィルタCFは、第2絶縁基板15の第2表面15bに形成され、それらの一部がブラックマトリクスBMに重なっている。カラーフィルタCFは、赤色を表示する画素に配置された赤色カラーフィルタ、緑色を表示する画素に配置された緑色カラーフィルタ、および青色を表示する画素に配置された青色カラーフィルタを含んでいる。第2配向膜AL2は、カラーフィルタCFを覆っている。
なお、白色を表示する画素、あるいは、透明のカラーフィルタがさらに追加されても良い。また、カラーフィルタCFをアレイ基板SUB1に設ける構成であってもよい。更に、BMを設ける代わりに、カラーフィルタの端部同士を重ね合わせて遮光部を構成してもよい。

本実施形態において、対向基板SUB2は、第2絶縁基板15のアレイ基板SUB1とは反対側の第1表面(表示面)15a上に形成された複数の検出電極Rxを備えている。図示した例では、検出電極Rxは、第1表面15aに接しているが、第1表面15aと検出電極Rxとの間に絶縁部材が介在していても良い。検出電極Rxは、導電性の透明材料によって形成されている。このような導電性の透明材料は、例えばITOやIZO等の酸化物材料である。酸化物材料は、少なくともインジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、及びチタンのいずれか一つを含んでいることが好ましい。導電性の透明材料は、特に酸化物材料に限定されるものではなく、導電性の有機材料、微細な導電性物質の分散体等で形成されていてもよい。また、検出電極Rxは、上述した透明材料に限らず、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)およびタングステン(W)からなる群から選ばれた1種以上の金属からなる金属層または合金層を含む導電膜で形成してもよい。この導電膜は、黒色化やメッシュ加工により、不可視化処理される。

光学素子で構成される偏光板PL1は、透明な接着剤AD1によりアレイ基板SUB1の下面に貼付されている。光学素子で構成される偏光板PL2は、透明な接着剤AD2により、検出電極Rxに重ねて、対向基板SUB2の第1表面15aに貼付されている。これら偏光板PL1、PL2は、表示領域ADを挟んで、互いに対向している。偏光板PL1、PL2は、例えば、それぞれの吸収軸が直交するクロスニコルの位置関係となるように配置される。なお、光学素子は、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。

カバーパネル14は、透明な接着剤AD3により、偏光板PL2に重ねて貼付されている。カバーパネル14は、表示パネル12を覆っているとともに、表示パネル12の表示領域DAに対向している。
前述した検出電極Rxは、対向基板SUB2の第1表面15aに設ける場合に限らず、対向基板SUB2の第2表面15b上に設けてもよい。あるいは、検出電極Rxは、カバーパネル14に設けてもよい。

図5は、駆動ICチップIC1が実装されているアレイ基板SUB1の実装部分を拡大して模式的に示す断面図である。図2および図5に示すように、信号線S、走査線G、共通電極CEを形成する複数の配線形成層、例えば、ITO配線層W1、およびTi/Al積層金属層W2は、表示領域DAから延出し、アレイ基板SUB1の非表示領域EDまで延びている。すなわち、非表示領域EDにおいて、第1絶縁基板11の表面上にITO配線層W1、およびTi/Al積層金属層W2が形成されている。駆動ICチップIC1は、非表示領域EDにおいて、第1絶縁基板11の表面上に実装され、ITO配線層W1および/あるいはTi/Al積層金属層W2に導通している。本実施形態では、駆動ICチップIC1は、異方性導電フィルム(ACF)31を挟んで第1絶縁基板11上に実装され、駆動ICチップIC1の複数のバンプ32はACF31を介してITO配線層W1および/あるいはTi/Al積層金属層W2に導通している。

図2および図4に示すように、第1FPC20は、アレイ基板SUB1の短辺側の縁部に接合された一端部と、コネクタ24を介して制御回路基板18に接続された延出端部と、を有している。第1FPC20は、ベース絶縁層20aと、ベース絶縁層20a上に積層され複数の配線20bを構成した導電層、例えば、銅箔と、ベース絶縁層20aおよび配線20bに重ねて積層された保護絶縁層20cとを有している。第1FPC20の一端部において、複数の配線20bは例えば、ACFを介して、アレイ基板SUB1の配線に接合され、これらの配線を介して駆動ICチップIC1に電気的に接続されている。制御回路基板18は、アレイ基板SUB1の背面に対向して配置されている。第1FPC20は、アレイ基板SUB1の短辺から外側に導出した後、アレイ基板SUB1の背面側に折り返され、制御回路基板18上のコネクタ24に接続されている。これにより、第1FPC20は、アレイ基板SUB1および駆動ICチップIC1と制御回路基板18とを電気的に接続し、制御回路基板18から出力される制御信号、映像信号等を駆動ICチップIC1およびアレイ基板SUB1に供給する。
なお、第1FPC20は、導電層が一層の場合を例示したが、これに限らず、導電層は絶縁層を介して積層され2層以上の多層構造を有してもよい。また、制御回路基板18は、アレイ基板の背面に配置される場合を例示したが、これに限られず、表示パネルに対して並列配置されてもよい。

図6は、対向基板SUB2に接合された第2FPCを模式的に示す平面図である。図4および図6に示すように、第2FPC22は、幅の広い基板側端部22aと、この基板側端部から延出する幅の狭い延出端部22bとを有している。また、第2FPC22は、ポリイミド等の絶縁樹脂で形成されたベース絶縁層24aと、ベース絶縁層24aの一方の表面(第1表面)上に積層され複数の配線(配線パターン)24bを形成する導電層と、ベース絶縁層24aおよび配線24bに重ねて設けられた保護絶縁層24cと、ベース絶縁層24aの他方の表面(第2表面)上に積層された放熱層(放熱パッド)24dと、を有している。放熱層24dは、絶縁層に用いるポリイミド等の絶縁樹脂よりも熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料で形成している。本実施形態において、放熱層24dは、導電層と共通の金属材料、例えば、銅箔により形成されている。
放熱層24dは、第2FPC20の内、少なくとも駆動ICチップIC1と対向する接合面の全面に亘って形成されている。本実施形態では、放熱層24dは、ベース絶縁層24aの第2表面の全面に亘ってベタに形成されている。全面に亘ってとは、実質的に全面であればよく、製造誤差等によって一部覆ってない場合、すなわち、ほぼ全面、も含んでいる。
更に、第2FPC22は、放熱層24dの少なくとも一部を覆う保護絶縁層24eを有していてもよい。この保護絶縁層24eは、第1FPC20と対向している。なお、保護絶縁膜24eは、第2FPC22の全面に亘って形成され、駆動ICチップIC1との接合部分のみが開口するようにしてもよい。

第2FPC22の基板側端部22aは、対向基板SUB2の短辺とほぼ等しい幅を有し、対向基板SUB2の短辺側の端縁部に接合されている。また、第2FPC22は、放熱層24d側が表示パネル12および第1FPC20と対向する向きに配置されている。本実施形態によれば、第2FPC22は、基板側端部22aの端縁において、ベース絶縁層24aの他方の表面(放熱層24dと同一側の表面)に形成された多数の接続端子25を有している。これらの接続端子25は、コンタクトホール(スルーホール)26を介して、配線パターン24bに導通している。複数の接続端子25は、例えば、ACFにより、対向基板SUB2に接合され、複数の検出電極Rxに電気的に接続されている。

第2FPC22の基板側端部22aは、対向基板SUB2から導出し、アレイ基板SUB1の非表示領域EDおよび駆動ICチップIC1を覆っている。更に、基板側端部22aおよび延出端部22bは、アレイ基板SUB1の背面側に折り返され、第2FPC22の延出端は、第1FPC20に実装されたコネクタ28に接続され、このコネクタ28を介して第1FPC20の配線に接続されている。これにより、検出電極Rxは、第2FPC22の配線パターン24bおよび第1FPC20を介して、制御回路基板18に電気的に接続されている。
なお、前述したように、第2FPC22は、第1FPC20を介することなく、直接、制御回路基板18に接続されていてもよい。また、第2FPC22は、駆動ICチップIC1を覆っていれば、アレイ基板SUB1に接続されるようにしてもよい。

第2FPC22の基板側端部22aは、駆動ICチップIC1に当接し、第2FPC22の放熱層24dは駆動ICチップIC1に熱的に接合されている。すなわち、放熱層24dは、駆動ICチップIC1の上面の全体に面接触している。本実施形態では、放熱層24dは、伝熱性の高い接着剤AD5により、駆動ICチップIC1の上面に貼付されている。なお、第2FPC22の弾性あるいは折曲げにより、放熱層24dを駆動ICチップIC1に確実に接触させることができる場合は、接着剤AD5を省略してもよい。また、第2FPC22とカバーパネル14との間にスペーサ等の押圧部材を設け、この押圧部材により第2FPC22の放熱層24dを駆動ICチップIC1に押し付ける構成としてもよい。

以上のように構成された表示装置10によれば、制御回路基板18および駆動ICチップIC1により表示領域DAの多数の画素PXを駆動することにより、駆動ICチップIC1が発熱する。この熱は、第2FPC22の放熱層24dに伝わり、放熱層24dに拡散するとともに、放熱層24dの表面から放熱される。更に、熱の一部は、放熱層24dからコネクタ28および第1FPC20に伝わり、拡散および放熱される。このように、駆動ICチップIC1の熱を第2FPC22の放熱層24dに逃がすことにより、駆動ICチップIC1の温度上昇を抑制し、駆動ICチップIC1が高温になること防止することができる。

放熱層24dを有する第2FPC22は、特殊な材料を使用することなく、一般的なFPCと同様な材料で、かつ、一般的なFPCと同様の構造にて形成することができる。従って、製造コストの増加を生じることなく、第2FPC22により駆動ICチップIC1の発熱対策を実現することができる。

なお、第2FPC22において、放熱層24dは、ほぼ全面が露出し、高い放熱性を有しているが、放熱層24dと第1FPC20との干渉が望ましくない部分がある場合には、その部分を保護絶縁層24eで覆ってもよい。例えば、第1FPC20のグランド開口と当接する可能性がある放熱層24dの領域は保護絶縁層24eで覆う構成としてもよい。また、放熱層24dは、第2FPC22の全面に限らず、放熱効果を考慮して適宜、形成面積を変更可能である。例えば、第1FPC20のグランド開口と対向する領域では、放熱層24dを削除してもよい。更に、放熱層24dは、駆動ICチップCI1の全面に接触している場合に限らず、駆動ICチップIC1の少なくとも一部に接触していれば、放熱効果を発揮することが可能である。更に、駆動ICチップIC1は、アレイ基板SUB1の短辺近傍に限らず、非表示領域において、アレイ基板SUB1の長辺側に実装してもよい。この場合、第1FPC20および第2FPC22は、アレイ基板および対向基板の長辺側端縁部に接合され、アレイ基板および対向基板の長辺側から延出するように構成する。

次に、他の実施形態および変形例に係る表示装置について説明する。以下に説明する他の実施形態および変形例において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る表示装置の表示パネルおよび第2FPCを概略的に示す平面図、図8は、第2の実施形態に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図である。
図7および図8に示すように、第2の実施形態によれば、検出電極Rxに接続された第2FPC22は、ベース絶縁層24aの下面に設けられた放熱層24dに加えて、ベース絶縁層24aの上面に設けられた第2放熱層(放熱パッド)30を更に備えている。

例えば、2つの第2放熱層30は、第2FPC22の基板側端部22aにおいて、配線パターン24bの無い領域、あるいは、配線パターン24bを避けた領域に設けられている。第2放熱層30は、絶縁層を形成する絶縁樹脂よりも熱伝導率の高い材料で形成されている。本実施形態では、第2放熱層30は、配線パターン24bと共通の導電層、例えば、銅箔により形成されている。更に、第2放熱層30は、複数のコンタクトホール34を介して、下面側の放熱層24dに導通している、すなわち、熱的に接続されている。

上記構成によれば、駆動ICチップIC1の熱は、第2FPC22の放熱層24dに伝わり、放熱層24dに拡散するとともに、放熱層24dの表面から放熱される。更に、熱の一部は、放熱層24dからコンタクトホール32を通して第2放熱層30に拡散し、第2放熱層30から外部に放熱される。このように第2放熱層30を設けることにより、放熱面積が増大し、駆動ICチップIC1の熱を効率よく拡散、放熱することができる。

図9は、第1変形例に係る表示装置の一部を示す断面図である。第1変形例によれば、表示装置10は、表示パネル12の周囲に配置された支持フレーム50を備えている。支持フレーム50は、例えば、金属板で形成され、表示装置のベゼルあるいは筐体を構成している。第2FPC22の第2放熱層30は、支持フレーム50に接触している。例えば、第2放熱層30は、支持フレーム50の内面に面接触している。第2FPC22の弾性により、第2放熱層30を支持フレーム50の内面に密着させる。あるいは、伝熱性を有する接着剤により、第2放熱層30を支持フレーム50の内面に貼付してもよい。

上記構成の第1変形例によれば、駆動ICチップIC1から第2FPC22の第2放熱層30に伝わった熱を支持フレーム50に伝熱、拡散し、更に、支持フレーム50から放熱することができる。これにより、駆動ICチップIC1の放熱効果を一層高めることが可能となる。

図10は、第2の実施形態に係る表示装置において、第2FPC22の端出端部とコネクタとの係合部を模式的に示す平面図である。第2の実施形態によれば、図8および図10に示すように、第1FPC20上に実装されたコネクタ28に補強板(放熱板)52が貼付されている。補強板52は、固定用パッド53を介して第1FPC20に固定されている。補強板52は、絶縁樹脂よりも熱伝導率の高い材料、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属板により形成されている。補強板52は、例えば、矩形状に形成され、コネクタ28の平面積よりも大きい平面積を有している。

第2FPC22の延出端部22bは、コネクタ28に接続され、第2FPC22の配線パターン24bはコネクタ28を介して第1FPC20の配線20bに電気的に接続されている。延出端部22bにおいて、放熱層24dは、複数のコンタクトホール54を介して、補強板52に導通あるいは熱的に結合している。これにより、駆動ICチップIC1から放熱層24dに伝わった熱の少なくとも一部は、コネクタ28から補強板52へ伝熱、拡散し、更に、補強板52から外部へ放熱される。従って、駆動ICチップIC1の放熱効果を一層高めることが可能となる。
補強板52を有するコネクタ28は、第1FPC20に限らず、制御回路基板18に設けてもよい。この場合、第2FPC22の延出端部22bは、コネクタ28を介して、制御回路基板18に電気的に接続される。同時に、放熱層24dはコンタクトホール54を介して補強板52に熱的に接合される。

第2の実施形態に係る表示装置10において、他の構成は、前述した第1の実施形態に係る表示装置と同一である。上記構成の第2の実施形態においても、駆動ICチップIC1の温度上昇を抑制し、駆動ICチップIC1およびその周囲が高温になることを防止できる。

(第3の実施形態)
図11は、第3の実施形態に係る表示装置の表示パネルおよび第2FPCを概略的に示す平面図である。本実施形態によれば、表示パネル12のアレイ基板SUB1は、非表示領域EDにおいて、第1絶縁基板11の上面に設けられた放熱パッド56a、56bを有している。放熱パッド56a、56bは、駆動ICチップIC1の両側に配置されている。放熱パッド56a、56bは、ガラスで形成された第1絶縁基板11、あるいは、絶縁樹脂よりも熱伝達率の高い材料、例えば、金属で形成されている。前述の図5に示したように、第1絶縁基板11の表面上には、配線を構成するITO配線層W1、およびTi/Al積層金属層W2が設けられている。そこで、本実施形態では、配線層W1、W2と共通のITOあるいはTi/Al積層金属層を用いて放熱パッド56a、56bを形成している。これに限らず、第1絶縁基板11の表面上に熱伝導性の高い材料を塗布して放熱パッドを形成してもよい。
図11に示すように、放熱パッド56a、56bは、第1絶縁基板11上の配線と干渉しない位置に設けられている。あるいは、放熱パッド56a、56bを任意の位置に形成し、これらの放熱パッド56a、56bを避けるように配線を形成してもよい。

第2FPC22は、対向基板SUB2の短辺側の側縁に接合され、第2FPC22の基板側端部22aは、アレイ基板SUB1上の駆動ICチップIC1および2つの放熱パッド56a、56bを覆っている。第2FPC22の放熱層24dは、駆動ICチップCI1に接触あるいは貼付され、熱的に結合されている。同時に、第2FPC22の放熱層24dは、2つの放熱パッド56a、56bに接触、または、熱的に結合している。
表示装置10の他の構成は、前述した第1の実施形態あるいは第2の実施形態に係る表示装置の構成と同様である。

上記構成の第3の実施形態によれば、駆動ICチップIC1の周囲の熱は、放熱パッド56a、56bから放熱し、第2FPC22の放熱層24dに伝熱および拡散され、更に、放熱層24dから外部に放熱される。同時に、駆動ICチップIC1の熱は、第2FPC22の放熱層24dに伝熱および拡散され、放熱層24dから外部に放熱される。これにより、駆動ICチップIC1の熱を分散し、放熱効果を一層高めることができる。従って、第3の実施形態においても、駆動ICチップIC1の熱を効率よく放熱し、駆動ICチップの温度上昇を抑制することができる。
なお、アレイ基板SUB1上に放熱パッド56a、56bを形成する場合を例示したがこれに限られない。放熱パッドは、例えば、例えば、第2基板(例えば、対向基板SUB2)上の検出電極Rxおよび接続配線が形成されていない領域に設けられてもよい。放熱パッドは、第2FPC22の放熱層24dと熱的に接合可能な位置に設けられていればよい。

図12は、第2変形例に係る表示装置の一部を示す断面図である。前述したように、検出電極Rxは、対向基板SUB2の第1表面15aに設ける場合に限らず、対向基板SUB2の第2表面15b上に設けてもよい。あるいは、検出電極Rxは、カバーパネル14に設けてもよい。
図12に示すように、第2変形例によれば、タッチセンサを構成する検出電極Rxは、カバーパネル14の内面、すなわち、表示パネル12側の表面、に設けられている。従って、カバーパネル14は、検出電極Rxが設けられた第2基板(第5基板)を構成している。光学素子で構成される偏光板PL2は、透明な接着剤AD2により、対向基板SUB2の第1表面15aに貼付されている。カバーパネル14および検出電極Rxは、透明な接着剤AD3により、偏光板PL2に重ねて貼付されている。

第2FPC22の基板側端部22aは、ACF等により、カバーパネル14の内面に接合され、第2FPC22の配線パターン24bは検出電極Rxに接続されている。この場合、配線パターン24bは、カバーパネル14側に位置しているため、第2FPC22に接続端子およびコンタクトホールを設けることなく、直接、検出電極Rxに接続することができる。第2FPC22の放熱層24dは、駆動ICチップIC1に接触または熱的に接合している。

第2FPC22の基板側端部22aとカバーパネル14との間に、押圧部材の一例として、スペーサ60が設けられている。このスペーサ60は、例えば、合成樹脂により形成され弾性を有している。スペーサ60は、第2FPC22を駆動ICチップIC1に向けて押圧し、駆動ICチップIC1に密着した状態に保持している。この場合、接着剤AD5を省略してもよく、省略した場合でも、スペーサ60により、放熱層24dを駆動ICチップIC1に密着させることができる。
第2変形例において、表示装置10の他の構成は、前述した第1実施形態あるいは第2実施形態と同一である。第2変形例においても、前述した第1の実施形態あるいは第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、検出電極は、カバーパネル14に限らず、表示パネル12を構成する基板とは異なる基板に形成されてもよい。例えば、アレイ基板と対向基板とは異なる基板が対向基板の上に配設され、当該基板の表面又は裏面に検出電極が形成されてもよい。この場合、対向基板の上に配置される当該基板が第2基板に対応する。

(第4の実施形態)
図13は、第4の実施形態に係る表示装置の一部の構造を概略的に示す断面図である。前述した種々の実施形態において、駆動ICチップは、第1基板あるいはアレイ基板に実装されている構成としているが、これに限らず、駆動ICチップは、他の場所に設けられていてもよい。図13に示すように、第4の実施形態によれば、駆動ICチップIC1は、第1FPC20上に実装され、第1FPC20の配線パターン20bに電気的に接続されている。これにより、駆動ICチップIC1は、第1FPC20の配線パターン20bを介して、アレイ基板SUB1の各種配線に電気的に接続されている。

駆動ICチップIC1は、第1FPC20上において、アレイ基板SUB1の近傍に配置されている。第2FPC22の基板側端部22aは、駆動ICチップIC1に当接し、第2FPC22の放熱層24dは駆動ICチップIC1に熱的に接合されている。すなわち、放熱層24dは、駆動ICチップIC1の上面の全体に面接触している。本実施形態では、放熱層24dは、伝熱性の高い接着剤AD5により、駆動ICチップIC1の上面に貼付されている。なお、第2FPC22の弾性あるいは折曲げにより、放熱層24dを駆動ICチップIC1に確実に接触させることができる場合は、接着剤AD5を省略してもよい。また、第2FPC22とカバーパネル14との間にスペーサ等の押圧部材を設け、この押圧部材により第2FPC22の放熱層24dを駆動ICチップIC1に押し付ける構成としてもよい。

第4の実施形態に係る表示装置10において、他の構成は、前述した第1の実施形態に係る表示装置と同一である。あるいは、他の構成として、前述した第2、第3の実施形態、あるいは第1、第2変形例の何れかの構成を適用してもよい。
上記構成の第4の実施形態においても、駆動ICチップIC1の温度上昇を抑制し、駆動ICチップIC1およびその周囲が高温になることを防止できる。

本発明のいくつかの実施形態、変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本発明の実施形態、変形例として上述した各構成を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての構成も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
また、上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

10…表示装置、12…表示パネル、14…カバーパネル、16…タッチセンサ、
18…制御回路基板、20…第1FPC、22…第2FPC、24a…ベース絶縁層、
24b…配線パターン、24d…放熱層、30…第2放熱層、SUB1…アレイ基板、
SUB2…対向基板、IC1…駆動ICチップ(駆動素子)、Rx…検出電極

Claims (15)

  1. 複数の画素を含む表示領域と非表示領域とを有する第1基板と、
    前記第1基板の前記非表示領域に実装され前記画素に接続された駆動素子と、
    前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
    前記第2基板に設けられた検出電極を有するタッチセンサと、
    前記検出電極に接続される配線を有する第4基板であって、前記駆動素子に接合された放熱層を有する第4基板と、を備え、
    前記第4基板は、ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の一方の表面側に形成され前記検出電極に電気的に接続された配線パターンと、前記ベース絶縁層の他方の表面側に形成され、前記ベース絶縁層よりも高い熱伝導率を有する前記放熱層と、を備えている
    表示装置。
  2. 複数の画素を有する第1基板と、
    前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
    前記第1基板上の前記画素に接続される配線を有する第3基板と、
    前記第3基板に実装され前記画素と接続された駆動素子と、
    前記第2基板に設けられた検出電極を有するタッチセンサと、
    前記検出電極に接続される配線を有する第4基板であって、前記駆動素子に接合された放熱層を有する第4基板と、を備え、
    前記第4基板は、ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の一方の表面側に形成され前記検出電極に電気的に接続された配線パターンと、前記ベース絶縁層の他方の表面側に形成され、前記ベース絶縁層よりも高い熱伝導率を有する前記放熱層と、を備えている
    表示装置。
  3. 前記放熱層は、前記第4基板の前記駆動素子と対向する領域の全面に亘って形成されている請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記放熱層は、前記ベース絶縁層の全面に亘って形成されている請求項1又は2に記載の表示装置。
  5. 前記第1基板上の前記画素と接続される配線を有する第3基板を更に備え、
    前記第4基板は、前記放熱層の少なくとも一部を覆う保護絶縁層を有し、前記保護絶縁層は前記第3基板と対向している請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記第4基板は、前記放熱層の少なくとも一部を覆う保護絶縁層を有し、前記保護絶縁層は前記第3基板と対向している請求項2に記載の表示装置。
  7. 前記第4基板は、前記ベース絶縁層の一方の表面上で、前記配線を避けた領域に形成された第2放熱層を有し、前記第2放熱層は、コンタクトホールを介して、前記放熱層に接続されている請求項1又は2に記載の表示装置。
  8. 前記第1基板の周囲に配置された支持フレームを更に備え、前記第2放熱層は前記支持フレームに当接している請求項に記載の表示装置。
  9. 複数の画素を含む表示領域と非表示領域とを有する第1基板と、
    前記第1基板の前記非表示領域に実装され前記画素に接続された駆動素子と、
    前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
    前記第1基板上の前記画素と接続される配線を有する第3基板と、
    前記第2基板に設けられた検出電極を有するタッチセンサと、
    前記第3基板に実装された第1コネクタと、
    前記第1コネクタに当接した放熱板と、
    前記検出電極に接続される配線を有する第4基板であって、前記駆動素子に接合された放熱層と、前記第1コネクタに接続され前記第3基板に導通した端部と、を有する第4基板と、を備え、
    前記第4基板の前記放熱層は、前記放熱板に熱的に接合している
    表示装置
  10. 複数の画素を有する第1基板と、
    前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
    前記第1基板上の前記画素に接続される配線を有する第3基板と、
    前記第3基板に実装され前記画素と接続された駆動素子と、
    前記第2基板に設けられた検出電極を有するタッチセンサと、
    前記第3基板に実装された第1コネクタと、
    前記第1コネクタに当接した放熱板と、
    前記検出電極に接続される配線を有する第4基板であって、前記駆動素子に接合された放熱層と、前記第1コネクタに接続され前記第3基板に導通した端部と、を有する第4基板と、を備え、
    前記第4基板の前記放熱層は、前記放熱板に熱的に接合している
    表示装置
  11. 前記第1基板上に形成され前記駆動素子の近傍に位置する放熱パッドを備え、
    前記放熱層は、前記放熱パッドに接合している請求項1又は9に記載の表示装置。
  12. 前記放熱層は、伝熱性を有する接着剤により前記駆動素子に貼付されている請求項1ないし11のいずれか1項に記載の表示装置。
  13. 前記放熱層が前記駆動素子に当接する方向に前記第4基板を押圧する押圧部材を備えている請求項1ないし12のいずれか1項に記載の表示装置。
  14. 前記検出電極に重ねて前記第2基板上に設けられた偏光板を備えている請求項1ないし13のいずれか1項に記載の表示装置。
  15. 前記第1基板を構成するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向配置された対向基板と、前記対向基板に重ねて配置され前記第2基板を構成する第5基板と、を備え、
    前記検出電極は、前記第5基板に設けられている請求項1ないし14のいずれか1項に記載の表示装置。
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