JP5526756B2 - 液晶表示装置の実装方法及びそれに適するチップ搭載配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置における液晶パネルとチップ搭載配線基板の実装方法及びそれに適するチップ搭載配線基板に関する。

近年、液晶表示装置の実装に関して、ドライバＩＣの微細ピッチ化に対応して、配線ピッチを微細化することが可能なチップ搭載配線基板（又はチップ・オン・フレキシブルプリント回路基板：以下、ＣＯＦと略称する）が用いられている。ＣＯＦは、ベースフィルム上に接続配線が形成されたフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）と、そのＦＰＣの上に実装されたドライバＩＣを有している。

液晶表示装置を工場で大量生産する場合は、例えば特許文献１乃至３に記載されているように、液晶パネル側及びＣＯＦ側にそれぞれ位置決めマークを形成し、自動機で位置決めマークを認識しながらＣＯＦを熱圧着などにより固定しており、高い精度で液晶パネルとＣＯＦが位置合わせされている。ところで、実際に液晶パネルとＣＯＦを固定する際、液晶パネル側に形成されたセル電極の上にＣＯＦに形成された配線電極を重ねる必要があるが、ＣＯＦのベースフィルムは、熱圧着する際に各方向に伸びるため、ＣＯＦの配線電極の配列ピッチが、ベースフィルムの伸びを考慮して、熱圧着後の配列ピッチよりも小さくなるように設定されている。ＣＯＦを液晶パネルに熱圧着すると、ベースフィルムの伸びによってＣＯＦ側の位置決めマークは元の位置からずれるけれども、この位置決めマークはダミーであって配線電極としては使用されないので、特に問題は生じない。

ところが、液晶表示装置を修理する際に一旦ＣＯＦを取り外すと、作業者が手作業でＣＯＦを取り付けなければならず、その位置合わせが非常に困難である。具体的には、作業者が目視で液晶パネルとＣＯＦの位置決めマークを一致させ、その状態を維持したまま熱圧着させることは困難であり、その作業に時間がかかる。また、ＣＯＦの配線電極は、等しい幅で形成され等しいピッチで配列されているが、液晶パネルのセル電極は必ずしも幅が等しくなく、且つ、配列ピッチも等しくない。そのため、液晶パネル側に形成されたセル電極の上にＣＯＦに形成された配線電極を重ねたとしても、セル電極の幅が広い場合、配線電極がセル電極によって隠されてしまい、正しく位置合わせされているか否かを目視で判断するのは困難である。

なお、特許文献４には、液晶表示装置の額縁部分の面積を小さくすることを目的として、第１のピッチで配列された液晶パネルの引き出し電極と、それよりも小さい第２のピッチで配列されたＣＯＦの配線電極を接続するために、液晶パネルの引き出し電極及びＣＯＦの配線電極の端部が、例えば４５度傾斜した線上に配置されるように形成し、液晶パネルの引き出し電極及びＣＯＦの配線電極を、液晶パネルの側辺に平行に配列された中継配線によって接続する技術が記載されている。この技術は、液晶パネルからの引き出し電極が、等しい幅及び等しいピッチで配列されていることを前提としており、且つ、上記のような手作業によりＣＯＦを固定する際の問題点は解決されていない。

特開平３−２３１２２８号公報 特開平９−２１８４２０号公報 特開２００７−１２３３４４号公報 特開２００５−２８４００４号公報

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、手作業によっても比較的容易に、且つ、正確にＣＯＦを液晶パネルに取り付けることが可能な液晶表示装置の実装方法及びそれに適するチップ搭載配線基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルに熱圧着により取り付けられる配線基板とを備えた液晶表示装置であって、前記配線基板は、第１の方向に配列された配線電極と、前記第１の方向において、前記配線電極の配列の両端に形成された２つの第１位置決めマークを備え、前記液晶パネルは、前記配線電極に対応した位置に配置された電極と、前記第１の位置決めマークに対応した位置に配置された２つの第２位置決めマークを備え、前記第１位置決めマークは、第１の領域と、前記第１の方向に直交する第２の方向における前記第１の領域の両端部にそれぞれ形成され、前記第１の方向であって前記配線電極の配列に対して外向きに突出するように形成された階段状部分とからなり、熱圧着前にそれぞれの前記第１位置決めマークと前記第２位置決めマークをオーバーラップさせた際に、前記２つの第２位置決めマークの前記第１の方向の両端部における前記第１位置決めマークのはみ出し量がそれぞれ均等となったときに、熱圧着後の前記配線電極と前記電極とが所定の位置で接続されるように、前記第１位置決めマークと前記第２位置決めマークとが配置されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記階段状部分は、外向きに突出するにつれて前記第２の方向における長さが徐々に短くなるように形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、前記第２の位置決めマークは電極の一部として使用されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、前記第１の位置決めマークはダミーであって配線電極としては使用されないことを特徴とする。

本発明によれば、チップ搭載配線基板を液晶パネルの上に載置して熱圧着する際、チップ搭載配線基板側に形成された２つの第１位置決めマークが、それぞれ第２位置決めマークよりもはみ出すように大きめに形成されているので、２つの第１位置決めマークの第２位置決めマークからのはみ出し量がほぼ均等になるように配置することによって、作業者が手作業で位置合わせをすることができる。

また、第１位置決めマークの第２位置決めマークからはみ出す部分が階段状に形成されているので、この階段状部分が一種のスケールとして機能し、容易に２つの第１位置決めマークの第２位置決めマークからのはみ出し量がほぼ均等になるように配置することができる。

液晶表示装置の外装カバーを取り外し、チップ搭載配線基板を液晶パネルに取り付けた状態を示す図。 本発明の一実施形態に係るチップ搭載配線基板の構成を示す図。 本発明の一実施形態に係るチップ搭載配線基板を液晶パネルに取り付けるための液晶表示装置の実装方法であって、チップ搭載配線基板を液晶パネルに熱圧着により取り付ける前の状態を示す図。 （ａ）は上記チップ搭載配線基板を上記液晶パネル上で位置合わせした状態を示す図、（ｂ）はチップ搭載配線基板を上記液晶パネルに熱圧着により取り付けた状態を示す図。

本発明の一実施形態に係るチップ搭載配線基板を液晶パネルに取り付けるための液晶表示装置の実装方法及びそれに適するチップ搭載配線基板について説明する。図１は、液晶表示装置の外装カバーを取り外した状態を示す図であり、液晶パネル１を取り囲む外枠２に設けられた回路基板３と液晶パネル１の表面に設けられたＴＦＴなどの透明電極を接続するために、チップ搭載配線基板（又はチップ・オン・フレキシブルプリント回路基板：以下、ＣＯＦと略称する）４が用いられている。

図２は、本実施形態に係るＣＯＦ４の構成を示す。図２に示すように、ＣＯＦ４は、ベースフィルム４１と、ベースフィルム４１上の第１の方向（Ａ方向）に第１のピッチＰ１で配列された配線電極４２と、第１の方向において、配線電極４２の配列の両側に形成された２つの第１位置決めマーク４３を備えている。各配線電極４２は、第１の方向及びそれに直交する第２の方向（Ｂ方向）において、いずれも寸法（幅及び長さ）が一定である。ベースフィルム４１は、熱圧着の際に第１の方向及び第２の方向に伸びるので、ＣＯＦ４を液晶パネル１に熱圧着により取り付ける前の状態においては、上記第１のピッチＰ１は、熱圧着の際のベースフィルム４１の第１の方向（Ａ方向）における伸びを考慮して、ＣＯＦ４を液晶パネル１に熱圧着により取り付けた後の状態における本来の第２のピッチＰ２（図４（ｂ）参照）よりも小さくなるように設定されている。なお、図２乃至図４において、配線電極４２及び後述する透明電極１２の第２の方向（Ｂ方向）は、両者の接続部分のみを概略的に描いたものであり、詳細な形状の図示は省略されている。

ＣＯＦ４上の２つの第１位置決めマーク４３は、ダミーであって配線電極としては使用されず、配線電極４２の配列に対して第１の方向（Ａ方向）の外向きに、それぞれ段差部４３ａが形成されている。段差部４３ａは、第１の方向（Ａ方向）に第３のピッチＰ３で、第２の方向（Ｂ方向）における長さＤが徐々に短くなるように階段状に形成され、且つ、第２方向（Ｂ方向）の両側に設けられている。図２に示す構成例では、第１位置決めマーク４３の第２方向（Ｂ方向）の両外側が直線状となり、内側が階段状に形成されているが、後述するように、この段差部（又は階段状部分）４３ａは一種のスケールとして機能できればよく、この逆の構成であってもよい。

図３は、ＣＯＦ４を液晶パネル１に熱圧着により取り付ける前の状態を示す。液晶パネル１の表面には、ＴＦＴなどの透明電極１２及び第２位置決めマーク１３などが形成されている。なお、ＣＯＦ４を熱圧着する際、液晶パネル１はほとんど膨張せず、液晶パネル１上の透明電極１２及び第２位置決めマーク１３の位置は変化しないので、第２位置決めマーク１３を電極の一部として使用することも可能である。液晶パネル１上の透明電極１２の第１方向（Ａ方向）の幅は一定である必要はなく、その上を流れる電流量などに応じてその幅を変化させてもよい。幅の広い透明電極１２Ａに対しては、ＣＯＦ４の複数（２本には限定されない）の配線電極４２が接続される。

図４（ａ）は、ＣＯＦ４を液晶パネル１上で位置合わせした状態を示し、図４（ｂ）は、ＣＯＦ４を液晶パネルに熱圧着により取り付けた状態を示す（なお、液晶パネル１の輪郭は省略している）。図４（ａ）に示すＣＯＦ４を液晶パネル１に熱圧着により取り付ける前の状態では、２つの第１位置決めマーク４３の一部分は、第１の方向（Ａ方向）において、それぞれ液晶パネル１に形成された第２位置決めマーク１３にオーバーラップし、且つ、第２位置決めマーク１３よりも外側にはみ出すように形成されている。第１位置決めマーク４３のうち第２位置決めマーク１３からはみ出す部分が、すなわち段差部４３ａが階段状に形成されているので、この階段状部分をスケールとして用いることにより、作業者は目視しながら手作業で、第１の方向（Ａ方向）の両端部における２つの第１位置決めマーク４３の第２位置決めマーク１３からのはみ出し量がほぼ均等になるように、ＣＯＦ４を液晶パネル１の上に配置することができる。なお、第２の方向（Ｂ方向）に関しては、第１の方向（Ａ方向）に比べて、ＯＦ４の液晶パネル１に対する位置決め精度は多少ラフであってもよい。

図４（ａ）に示す状態から、第１の方向（Ａ方向）におけるＣＯＦ４の中央部から両側に向かって熱圧着を行う。そうすると、図４（ｂ）に示すように、ＣＯＦ４のベースフィルム４１が第１の方向（Ａ方向）及び第２の方向（Ｂ方向）に伸び、それに応じて、配線電極４３の配列ピッチが第１のピッチＰ１から第２のピッチＰ２に拡大される。その結果、図４（ｂ）に示すように、液晶パネルの透明電極１２には、それぞれ１又は複数の配線電極４３が接続される。また、ベースフィルムの伸びによってＣＯＦ４の第１位置決めマーク４３は元の位置からずれるけれども、この位置決めマークはダミーであって配線電極としては使用されないので、特に問題は生じない。

このように、本発明によれば、ＣＯＦ４を液晶パネル１の上に載置して熱圧着する際、ＣＯＦ４に形成された２つの第１位置決めマーク４３が、それぞれ液晶パネル１の第２位置決めマーク１３よりもはみ出すように大きめに形成されているので、２つの第１位置決めマーク４３の第２位置決めマーク１３からのはみ出し量がほぼ均等になるように配置することによって、作業者が手作業で位置合わせをすることができる。また、第１位置決めマーク４３の第２位置決めマーク１３からはみ出す部分が階段状に形成されているので、この階段状部分が一種のスケールとして機能し、容易に２つの第１位置決めマーク４３の第２位置決めマーク１３からのはみ出し量がほぼ均等にすることができる。

１ 液晶パネル
２ 外枠
３ 回路基板
４ チップ搭載配線基板（ＣＯＦ）
１２、１２Ａ 透明電極
１３ 第２位置決めマーク
４１ ベースフィルム
４２ 配線電極
４３ 第１位置決めマーク
４３ａ 段差部（階段状部分）
Ａ 第１の方向
Ｂ 第２の方向
Ｄ 第２の方向における階段状部分の長さ
Ｐ１ 第１のピッチ
Ｐ２ 第２のピッチ
Ｐ３ 第３のピッチ

Claims (4)

1. 液晶パネルと、前記液晶パネルに熱圧着により取り付けられる配線基板とを備えた液晶表示装置であって、
   前記配線基板は、第１の方向に配列された配線電極と、前記第１の方向において、前記配線電極の配列の両端に形成された２つの第１位置決めマークを備え、
   前記液晶パネルは、前記配線電極に対応した位置に配置された電極と、前記第１の位置決めマークに対応した位置に配置された２つの第２位置決めマークを備え、
   前記第１位置決めマークは、第１の領域と、前記第１の方向に直交する第２の方向における前記第１の領域の両端部にそれぞれ形成され、前記第１の方向であって前記配線電極の配列に対して外向きに突出するように形成された階段状部分とからなり、
   熱圧着前にそれぞれの前記第１位置決めマークと前記第２位置決めマークをオーバーラップさせた際に、前記２つの第２位置決めマークの前記第１の方向の両端部における前記第１位置決めマークのはみ出し量がそれぞれ均等となったときに、熱圧着後の前記配線電極と前記電極とが所定の位置で接続されるように、前記第１位置決めマークと前記第２位置決めマークとが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記階段状部分は、外向きに突出するにつれて前記第２の方向における長さが徐々に短くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２の位置決めマークは電極の一部として使用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１の位置決めマークはダミーであって配線電極としては使用されないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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