JP5273330B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、詳しくは表示装置の基板上に形成された配線の端子群を、複数の配線基板（例えば、可撓性プリント基板（ＦＰＣ：フレキシブルプリント基板））の配線端子群とを接続した表示装置に関する。

現在使用されている液晶表示装置に代表される表示装置は、基板上に配置された複数の配線に電圧を印加することにより表示の制御を行っている。例えば液晶表示装置の場合には、ＴＦＴ基板上に、複数の走査配線とこれに交差して配置されている複数の信号配線を形成することにより表示領域が構成されており、この表示領域の外側に、複数の走査配線、複数の信号配線の夫々に接続された端子部が形成されている。そして、この端子部に電圧を印加するためにＦＰＣが異方性導電シート（ＡＣＦ）を介して接続されている。

ＴＦＴ基板上の配線の端子部とＦＰＣを接続する際に、走査配線側の端子部と、信号配線側の端子部に接続するＦＰＣを取り違えないように、基板上にアライメントマークとは別に走査配線側に信号配線側とは異なる識別マークを備えることについて下記特許文献１に記載されている。

特開２００３-１３１５８４号公報

現在、製造現場では多品種少量生産化がすすんでおり、あるＴＦＴ基板に対して外形が異なる複数種類のＦＰＣを実装することによりこのような要求に対応している。しかしながら、ＴＦＴ基板に外形が異なるＦＰＣを実装する場合に、ＦＰＣのアライメントマークが同じでは、ＦＰＣを間違えて実装してしまうという問題がある。前述した特許文献１においては、基板上にアライメントマークとは別の識別マークを形成して走査配線側と信号配線側に配置するＦＰＣを間違えないようにするという手段が開示されているが、このような手段ではＦＰＣのアライメントマークとは別の識別マークを形成する必要がある。

そこで、本発明では、ＦＰＣ側のアライメントマーク形状を検討することでこの課題を解決できないか検討した。

ＴＦＴ基板とＦＰＣの位置合わせを行う場合には、手動機を使う方法と自動機を使う方法の２つの方法がある。

手動機を使う方法は、ＴＦＴ基板のアライメントマークとＦＰＣのアライメントマークを２台の固定されたカメラユニットによりＴＦＴ基板の下側から撮影し、作業者がモニタに映し出された２つのアライメントマークの位置合わせを行うというものである。

自動機を使う方法は、ＴＦＴ基板のアライメントマークとＦＰＣのアライメントマークを１台の可動するカメラユニットによりＴＦＴ基板の下側から撮影し、２つのアライメントマークの位置情報に基づいて位置合わせを行うというものである。

現在ではＦＰＣ側及びＴＦＴ基板側のアライメントマークは、四角形、丸形、十字マークなどが適用されている。

本発明では、ＦＰＣ側のアライメントマークの形状を工夫して、ＦＰＣを間違えて実装することのない低コストの表示装置を提供するというものである。

本発明では、ＦＰＣのアライメントマークは、現行の枠形状に対し、その４分の１のエリア部分を変更し、残りの４分の３のエリアは変更しない構成とするものである。

この４分の１のエリア変更仕様としては、４分の１のエリアの形状を他の４分の３のエリアの形状を折り返した形状（クランク形状）が考えられるほか、図１６に示したような斜めのカット形状などが考えられる。

ＦＰＣの配線の両側に形成されている２つのアライメントマークを２つとも同形状で同位置にこのような４分の１のエリア変更を行った場合には、現行製品を含めて変更箇所が５箇所であるので５品種のＦＰＣへ対応可能となる。

さらに、ＦＰＣの配線の両側に形成されている２つのアライメントマークを別々の形状として４分の１のエリア変更を行った場合には２５品種のＦＰＣへ対応可能となる。

本発明の第１の実施態様によれば、表示基板に可撓性プリント基板（フレキシブルプリント基板：ＦＰＣ）が搭載された表示装置において、この可撓性プリント基板には、この可撓性プリント基板に形成されている配線群の左側に表示基板との位置合わせを行う第１のアライメントマークが付されており、またこの可撓性プリント基板に形成されている配線群の右側に表示基板との位置合わせを行う第２のアライメントマークが付されており、第１のアライメントマーク若しくは第２のアライメントマークの少なくとも一方のアライメントマークは、アライメントマークを４つのエリアに等分割した場合、少なくとも１つのエリアのアライメントマークの形状は、他のエリアのアライメントマーク形状を折り返した形状となっている、というものである。尚、本件で使用するアライメントマークの原型は、上下左右が対称な形状のものである。

このようなアライメントマークを付すことにより、精度良く位置合わせを行うことができるほか、１つの表示基板に対して複数種類の可撓性プリント基板を間違うことなく搭載できる。

尚、第１のアライメントマークと第２のアライメントマークは共に、少なくとも１つのエリアのアライメントマークの形状が、他のエリアのアライメントマーク形状を折り返した形状とすればさらに精度良く位置合わせを行うことができる。この第１のアライメントマーク若しくは第２のアライメントマークは、可撓性プリント基板の配線材料として多く使用されている銅を有する金属で構成すればよい。

具体的には、この第１のアライメントマーク若しくは第２のアライメントマークの他のエリアのアライメントマークを四角の枠形状で構成すると、位置合わせを精度良く行うことができる。この四角は正方形であると尚良い。

また、別の具体的な構成として、第１のアライメントマーク若しくは第２のアライメントマークの他のエリアのアライメントマークを十字形状で構成しても良い。

この表示基板は、複数の走査配線及びこの複数の走査配線に交差して配置されている複数の信号配線が形成され、この複数の走査配線と複数の信号配線の交点に対応して薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板であり、表示装置は液晶表示装置である場合が具体例として考えられる。

本発明の別の実施態様とすれば、表示基板に可撓性プリント基板が搭載された表示装置において、この可撓性プリント基板には表示基板との位置合わせを行うアライメントマークが付されており、このアライメントマークは、アライメントマークを４つのエリアに等分割した場合、少なくとも１つのエリアのアライメントマークが、他のエリアのアライメントマークとは異なる形状となっている、というものである。

このようなアライメントマークを付すことによっても、精度良く位置合わせを行うことができるほか、１つの表示基板に対して複数種類の可撓性プリント基板を間違うことなく搭載できる。

本発明のさらに別の実施態様によれば、表示基板に可撓性プリント基板が搭載された表示装置において、この可撓性プリント基板には表示基板との位置合わせを行うアライメントマークが付されており、このアライメントマークは、アライメントマークを４つのエリアに等分割した場合、少なくとも１つのエリアのアライメントマークの形状は、他のエリアのアライメントマーク形状が折り返された形状となっている、というものである。

このようなアライメントマークを付すことによっても、精度良く位置合わせを行うことができるほか、１つの表示基板に対して複数種類の可撓性プリント基板を間違うことなく搭載できる。

本発明によれば、仕様の異なるＦＰＣを間違えて実装することを防げることができるので、ＦＰＣの混入防止が可能である。

図１は、本発明を説明するための図面であり、液晶表示パネルとバックライトユニットから構成される液晶表示モジュールを示すものである。

液晶表示パネルは、ガラス等の透明基板で構成されるＴＦＴ基板１１と、同じくガラス等の透明基板で構成されＴＦＴ基板よりも小さいＣＦ基板１２の間に液晶層を有して構成されている。尚、ＣＦ基板１２には偏光板１３が配置されており、表示領域１７を形成している。図示していないがＴＦＴ基板側にも偏光板が配置されている。そして、ＴＦＴ基板１１にはＴＦＴ基板１１上に配置された複数の走査配線や、この複数の走査配線に交差して配置された複数の信号配線の駆動を制御するドライバ１４が配置され、このドライバ１４は可撓性プリント基板１５を介してバックライトユニット１６の裏側に配置されているタイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）に接続されている。

図２は本発明によるＴＦＴ基板１１とＦＰＣ１５を手動機を使って位置合わせする方法を示す図である。

図２に示すように、ＴＦＴ基板１１上にはＴＦＴ基板１１側のアライメントマーク２５が配置されている。このＴＦＴ基板１１側のアライメントマーク２５は例えば一辺が０.２ｍｍで正方形状に構成されている。尚、このＴＦＴ基板側のアライメントマークは、ＴＦＴ基板に形成される配線の形成と同工程で形成されるものであり、例えばアルミニウムやクロム等の金属により構成されている。また、ＦＰＣ１５上にもＦＰＣ１５側のアライメントマーク２６が配置されている。このＦＰＣ１５側のアライメントマーク２６は、ＴＦＴ基板１１と重ね合わせたときに、ＴＦＴ基板１１のアライメントマーク２５を囲うような枠形状で構成されている。尚、このＦＰＣ側のアライメントマークは、例えばＦＰＣの配線と同じ銅のような金属により形成されている。また、２１は表示領域の走査配線に接続される配線であり、２２は表示領域の信号配線に接続される配線である。また、２３はドライバ１４に接続されている配線である。

手動機により位置合わせを行う場合、まず、ＴＦＴ基板１１上にＦＰＣ１５を仮配置し、可動手段２９上の２台のカメラユニット２８によりＴＦＴ基板１１の下側からそれぞれのアライメントマーク２５、２６を撮影する。尚、ＴＦＴ基板１１は、ガラス等の透明基板で構成されているので、ＴＦＴ基板１５の下側からでもＦＰＣ１５上に配置されたアライメントマーク２６を認識することができる。

次に、位置合わせを行う作業者はモニタに映し出されたアライメントマークの映像に基づいて位置合わせの微調整を行うというものである。

尚、図２では説明の便宜上ＦＰＣ基板１５の配線２７が認識できるように表しているが、実際には配線は裏側（図２からは見えない側）に形成されている。

図３は、従来技術の問題点を説明する図である。

現在では、多品種少量生産のニーズを低コストで達成するために、例えば１種類のＴＦＴ基板に２種類以上のＦＰＣを対応させることにより多品種のニーズに対応している。

図３はこのような例を示す図であり、１種類のＴＦＴ基板１１に対して、２種類のＦＰＣ３１、３２が対応可能であることを示している。このような場合、ＴＦＴ基板１１とＦＰＣ３１の位置合わせは、図２で説明した手順で行うことになるが、ＦＰＣ３１のアライメントマーク３３とＦＰＣ３２のアライメントマーク３４が同じ場合、ＴＦＴ基板１１とＦＰＣ３１若しくはＦＰＣ３２の位置合わせを行うことは可能であるが、ＦＰＣ３１とＦＰＣ３２を取り違えて搭載されてしまう可能性がある。即ち、ＴＦＴ基板１１にＦＰＣ３１を搭載させた製品では、ＴＦＴ基板１１のＡ部とＦＰＣ３１のＢ部を重ね合わせてＤ部の形状を確認するが、この形状はＴＦＴ基板１１Ａ部とＦＰＣ３２のＣ部を重ね合わせた形状と同じであり、作業者がＦＰＣを取り違えて配置しても見過ごしてしまう可能性がある。

このような問題に対しては、ＴＦＴ基板とＦＰＣを一対一で対応させて設計すればよいが、個別にＦＰＣを設計するとなると低コスト化が難しくなる。

本発明では、１種類のＴＦＴ基板に対して多種類のＦＰＣを誤実装することなく対応させることができる表示装置を提供する。

そこで本発明ではＦＰＣ側のアライメントマークの形状を工夫することでこのような要求に応えられないか考えてみた。

前述したように、ＴＦＴ基板とＦＰＣの位置合わせは、ＴＦＴ基板のアライメントマークとＦＰＣのアライメントマークの２つのアライメントマークを重ね合わせて行っている。例えば、ＴＦＴ基板のアライメントマークは正方形状であり、ＦＰＣのアライメントマークはこの正方形状のアライメントマークを囲うようにして構成された枠形状のアライメントマークである。

図４は、ＦＰＣ側のアライメントマーク２６を示すものである。尚、図４の２７はＦＰＣに配置されている配線である。

図４に示すように、ＦＰＣ側のアライメントマーク２６は例えば幅０.１ｍｍの枠形状であり、外枠の一辺が０.５ｍｍ、枠の抜かれている部分の一辺が０.３ｍｍで構成されている。図２で示したカメラユニット２８は、このアライメントマーク２６について最大４箇所４１、４２、４３、４４を認識することが可能である。図４のようなアライメントマーク２６の場合には、黒パターン（アライメントマーク２６が形成されている部分）と白パターン（アライメントマーク２６が形成されていない部分）の両方が存在するエリアであるエリア４１、４２、４３、４４が認識箇所として設定される。

図５は、ＦＰＣとＴＦＴ基板を重ね合わせた状態を示すものであり、ＦＰＣのアライメントマーク２６の中にＴＦＴ基板側のアライメントマーク２５が入っている状態を示している。手動機にて位置合わせを行う場合には、作業者は左右のアライメントマークが映し出されたモニタに映し出された映像を確認しながらＦＰＣとＴＦＴ基板の位置合わせを微調整する。ＴＦＴ基板のアライメントマーク２５とＦＰＣのアライメントマーク２６が正常に位置合わせされた場合のクリアランスは０.０５ｍｍとなる。

図６は、本発明の第１の実施例を示すものである。

本発明では、ＦＰＣのアライメントメーク２６を、現行の枠形状に対し、その４分の１のエリア部分を変更し、残りの４分の３のエリアは変更しない構成とすることを考えた。これは、カメラユニット２８による認識可能箇所が最大４箇所であり、また作業者による位置合わせをできるだけ違和感なく行えるようにするために４箇所のうちの１箇所を変更する構成を考えたというものである。

図６に示すアライメントマーク２６の左下の４分の１のエリアでは、枠形状のアライメントマークが折り返し線６５で折り返されたような形状となっている。

図７は、図６のＦＰＣのアライメントマーク２６をＴＦＴ基板のアライメントマーク２５に重ね合わせた時の状態を示した図面である。手動機による位置認識の場合、作業者はまず左右のアライメントマーク７１、７２をモニタ画面で確認して位置合わせの微調整を行う。本発明では、左側のアライメントマーク７１（アライメントマーク２５とアライメントマーク２６を合成させたもの）のＦＰＣ側のアライメントマーク２６の４分の１と、右側のアライメントマーク７２（アライメントマーク２５とアライメントマーク２６を合成させたもの）のＦＰＣ側のアライメントマーク２６の４分の１は、折り返されたような構成となっているが、残りの４分の３の形状により作業者は違和感なく位置合わせの作業を行うことができる。そして、ＦＰＣのアライメントマーク２６の４分の１を他の４分の３の形状と比較して折り返したような形状としていることから、ＦＰＣの種別ごとに別々のアライメントマークを付与することができ、ＦＰＣの誤搭載を防止することができる。尚、図８は、図７のアライメントマーク７１をさらに拡大した図面である。

図１５は、ＦＰＣのアライメントマーク２６とＦＰＣに配置された配線２７が隣り合って配置されている構成を示している。アライメントマーク２６は前述したように銅により構成されているが、この銅は通常メッキ処理が施されている。このメッキ処理を施す方法として、電界メッキと無電界メッキが考えられるが、電界メッキの場合にはアライメントマークにメッキを行き渡らせるため隣接する金属配線と接続させている。勿論本発明の特徴はアライメントマークの形状であるので、このアライメントマークが配線に接続されているかどうかは問題ではない。

図９は、本発明の第２の実施例を示す図面である。

実施例１と異なるのは、実施例１がＦＰＣのアライメントマーク２６について、変更させる４分の１のエリア部分が左下のエリアであったのに対して、実施例２では左上のエリアとなっている点である。１つのＴＦＴ基板に対して複数種類のＦＰＣが搭載可能な場合、実施例１のようなアライメントマーク２６を付したＦＰＣをある品種とし、図９に示したアライメントマーク２６を付したＦＰＣを別の品種とすることで、誤搭載のない表示装置を提供できる。尚、図１０のように、ＦＰＣのアライメントマーク２６の変更させる４分の１のエリア部分を右上のエリアとすることも勿論可能である。さらには、図１１のように、ＦＰＣのアライメントマーク２６の変更させる４分の１のエリア部分を右下のエリアとすることも勿論可能である。

図１２は、本発明の第３の実施例を示す図面である。

実施例１及び２がＦＰＣのアライメントマーク２６の４分の１のエリア部分を変更したものであるのに対し、実施例３では４分の２のエリアを変更したものである。カメラユニット２８により、エリア１２１、１２２、１２３、１２４の４箇所を認識することが可能であるが、この４箇所のうち２箇所を折り返された構成としている。このように、アライメントマーク２６の４分の１のエリアだけでなく、４分の２のエリアを折り返した構成とすることも可能である。

実施例１乃至３のＦＰＣのアライメントマーク２６は、ベースとなるアライメントマークの形状が四角の枠形状であったのに対し、実施例４では例えば図１３に示すような十字形状のアライメントマーク２６をベースにした場合を考えてみる。

図１３に示すような十字形状のアライメントマーク２６であっても、カメラユニット２８により認識するエリアは、エリア１３１、１３２、１３３、１３４の４箇所となる。

図１４は、十字形状のアライメントマーク２６の４分の１のエリア部分を変更した具体的な構成を示すものである。図１４では、十字形状のアライメントマーク２６のうち、左下の箇所について、折り返し線１４５で折り返したような形状となっている。

本発明を説明するための図面であり、液晶表示パネルとバックライトユニットから構成される液晶表示モジュールを示すものである。 本発明によるＴＦＴ基板とＦＰＣを位置合わせするやり方を示す図である。 従来技術の問題点を説明する図である。 ＦＰＣ側のアライメントマークを示すものである。 ＦＰＣとＴＦＴ基板を重ね合わせた状態を示すものである。 本発明の第１の実施例を示すものである。 図６のＦＰＣのアライメントマークをＴＦＴ基板のアライメントマークに重ね合わせた時の状態を示した図面である。 図７のアライメントマークをさらに拡大した図面である。 本発明の第２の実施例を示す図面である。 本発明の第２の別の実施例を示す図面である 本発明の第２のさらに別の実施例を示す図面である。 本発明の第３の実施例を示す図面である。 本発明の第４の実施例を説明するための図面である。 本発明の第４の実施例を示す図面である。 本発明の第１の実施例の別の構成を示す図面である。 本発明の別の形態を示す図面である。

符号の説明

１１ ＴＦＴ基板、１２ カラーフィルタ基板、１３ 偏光板、１４ ドライバ、
１５ 可撓性プリント基板（ＦＰＣ）、１６ バックライトユニット、１７ 表示領域、
２１ 走査側配線、２２ 信号側配線、２３ 、
２４ 異方性導電膜（ＡＣＦ）、２５ ＴＦＴ基板側アライメントマーク、
２６ ＦＰＣ側アライメントマーク、２７ ＦＰＣ上の配線、
２８ カメラユニット ３１ ＦＰＣ、３２ ＦＰＣ、
３３ ＦＰＣ側アライメントマーク、３４ ＦＰＣ側アライメントマーク

Claims (6)

1. 表示基板に可撓性プリント基板が搭載された表示装置において、
   前記可撓性プリント基板には、該可撓性プリント基板に形成されている配線群の左側に前記表示基板との位置合わせを行う第１のアライメントマークが付されており、前記可撓性プリント基板に形成されている配線群の右側に前記表示基板との位置合わせを行う第２のアライメントマークが付されており、
   前記第１のアライメントマーク若しくは前記第２のアライメントマークの少なくとも一方のアライメントマークは、内側に開口を有する枠形状の一部を変更した形状であって、該枠形状を４つのエリアに等分割した場合の１つのエリアでの前記開口の形状が該エリアでの前記枠形状の外形形状を折り返した形状となっている表示装置。
2. 請求項１の表示装置において、
   前記第１のアライメントマークと前記第２のアライメントマークの形状は、いずれも、前記１つのエリアでの前記開口の形状が該エリアでの前記枠形状の前記外形形状を折り返した形状となっている表示装置。
3. 請求項１又は２の表示装置において、
   前記第１のアライメントマーク若しくは前記第２のアライメントマークは、銅を有する金属で構成されている表示装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の表示装置において、
   前記表示基板は、複数の走査配線及び該複数の走査配線に交差して配置されている複数の信号配線が形成され、該複数の走査配線と該複数の信号配線の交点に対応して薄膜トランジスタが配置されたＴＦＴ基板であり、
   前記表示装置は、液晶表示装置である表示装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の表示装置において、
   前記枠形状は、上下左右が対称の形状となっている表示装置。
6. 表示基板に可撓性プリント基板が搭載された表示装置において、
   前記可撓性プリント基板には前記表示基板との位置合わせを行うアライメントマークが付されており、
   前記アライメントマークは、内側に開口を有する枠形状の一部を変更した形状であって、該枠形状を４つのエリアに等分割した場合の１つのエリアでの前記開口の形状が該エリアでの前記枠形状の外形形状が折り返された形状となっている表示装置。

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