JP2006011189A - 表示パネルに対する周辺部品の圧着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パネル支持テーブルと端子部支持テーブルとを有する表示パネルに対する周辺部品の圧着装置において、端子部支持テーブルのパネル支持テーブルに対する相対的な高さをμｍオーダーで容易に調整できるようにする。
【解決手段】 表示パネル１のパネル本体２側を支持するパネル支持テーブル１１と、パネル端子部３側を支持する端子部支持テーブル１２とを含み、端子部支持テーブル１２上でパネル端子部３に周辺部品を異方性導電接着手段を介して圧着接続する圧着装置において、端子部支持テーブル１２上のパネル端子部３に対して単色光を照射する単色光源１２０と、パネル端子部３の自由端３ａ側を押圧する押圧ヘッド１１０とを備え、パネル端子部３に出現する干渉縞（ニュートンリング）の数に基づいて端子部支持テーブル１２の高さを調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は表示パネルに対する周辺部品の圧着装置に関し、さらに詳しく言えば、表示パネルのパネル端子部側を支持する端子部支持テーブルの高さを調整する技術に関するものである。本発明により周辺部品が圧着される表示パネルはパネル端子部を有する表示パネルであって、液晶表示パネルのほかに有機ＥＬパネルが含まれる。

液晶表示パネルは基本的な構成として表示部を含むパネル本体とパネル本体に連設されたパネル端子部とを備えており、パネル端子部には液晶駆動用のＩＣチップやフレキシブル基板などの周辺部品が接続される。多くの場合、この周辺部品の接続は例えば特許文献１に記載されているように異方性導電接着手段を用いて圧着装置上で行われる。その一例を図４により説明する。

通常、この種の圧着装置は２つの支持テーブルを備えている。その一つは液晶表示パネル１の表示部を含むパネル本体２側を支持するパネル支持テーブル１１で、図示しないがパネル支持テーブル１１は真空ポンプなどの負圧源に接続されパネル本体２を吸着固定する。もう一つは液晶表示パネル１のパネル端子部３側を支持する端子部支持テーブル１２である。端子部支持テーブル１２の上方にはヒーターバーとも呼ばれる加熱手段を有する圧着ヘッド１３が昇降可能に設けられている。

端子部支持テーブル１２に支持された状態でパネル端子部３に周辺部品４としてＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）などのフレキシブル基板４ａやＩＣチップ４ｂなどが接続されるが、通常、フレキシブル基板４ａはその電極端子部を異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を介してパネル端子部３上に配置しその上から圧着ヘッド１３を押し付けることにより接続される。

また、ＩＣチップ４ｂについては異方性導電接着材を介してパネル端子部３上に実装される。その場合、異方性導電接着材の流動性をよくするためと異方性導電接着材内に気泡が発生しないようにするため端子部支持テーブル１２を加熱することが好ましいとされている。

このように、パネル端子部３には圧着ヘッド１３や端子部支持テーブル１２から熱が加えられるためその熱による悪影響がパネル本体２に現れないようにすることと、パネル本体２の表裏両面には偏光板２ａが貼着されておりパネル端子部３との間にその厚さ分の段差があることなどの理由により、パネル支持テーブル１１と端子部支持テーブル１２とが分離して設けられ、端子部支持テーブル１２は図示しない高さ調整手段によりパネル支持テーブル１１との相対的な高さが調整可能とされている。

特開２０００−２８４３１４号公報（図３）

しかしながら、端子部支持テーブル１２の高さ調整にはかなりの精度が要求される。通常、端子部支持テーブル１２はパネル支持テーブル１１に対して偏光膜２ａの厚さ分程度高くされるが、必要以上に高く設定されると圧着ヘッド１３による圧着時にパネル端子部３が破損することがあるし、破損に至らないにしてもパネル端子部３に大きな反りが生じた状態で接続が行われると電気的接続の信頼性が損なわれることになる。

特に電気的接続の安定性をよくするには経験値として端子部支持テーブル１２をパネル支持テーブル１１に対して偏光板２ａの厚さ分を加えさらに若干（１〜３μｍ程度）高くすることが好ましいが、このμｍオーダーの微調整を計測器を用いて測りながら行うことは容易ではなく往々にして誤差が生ずる。この問題は液晶表示パネルに限られず有機ＥＬパネルについても言えることである。

したがって、本発明の課題は、パネル支持テーブルと端子部支持テーブルとを有する表示パネルに対する周辺部品の圧着装置において、端子部支持テーブルのパネル支持テーブルに対する相対的な高さをμｍオーダーで容易に調整できるようにすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、表示パネルの表示部を含むパネル本体側を支持するパネル支持テーブルと、上記パネル支持テーブルに隣接して配置され上記表示パネルの上記パネル本体に連設されているパネル端子部側を支持する高さ調整可能な端子部支持テーブルとを含み、上記端子部支持テーブル上で上記パネル端子部に表示パネル駆動用のチップ部品やフレキシブル基板などの周辺部品を異方性導電接着手段を介して圧着接続する表示パネルに対する周辺部品の圧着装置において、上記端子部支持テーブルに載置されている上記パネル端子部に対して単色光を照射する単色光源と、上記パネル端子部の自由端側を上記端子部支持テーブルに向けて押圧する押圧ヘッドとを備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記パネル端子部を撮像する撮像手段と、上記撮像手段から得られる画像信号を処理して上記押圧ヘッドの押圧により上記パネル端子部に発生する干渉縞を抽出する画像処理手段とをさらに備えていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記干渉縞の抽出数に基づいて、上記端子部支持テーブルの上記パネル支持テーブルに対する相対的な高さ位置を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、単色光源によりパネル端子部に単色光を照射し、その自由端側を押圧ヘッドにて押圧するとその反り（歪み）具合に応じて干渉縞（ニュートンリング）が発生する。この干渉縞は等高線の一種で単色光の波長をλ，隣接する２つの干渉縞間の高低差をｄとするとｄ＝λ／２で表される。したがって、干渉縞の出現本数を数えることにより端子部支持テーブルのパネル支持テーブルに対する相対的な高さを知ることができ、端子部支持テーブルをパネル支持テーブルよりも例えば１．５μｍ程度高くするには干渉縞の出現本数が１．５／ｄで得られる値に近くなるように端子部支持テーブルの高さを調整することによりμｍオーダーでの微調整を行うことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、目視によることなく干渉縞の出現本数を正確に知ることができ、さらに請求項３に記載の発明によれば、例えば制御手段に調整しようとする端子部支持テーブルの目標高さに相当する干渉縞の指定出現本数を入力することにより、端子部支持テーブルの高さ調整を自動化することができる。

次に、図１ないし図３を参照して本発明の実施形態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い。図１は本発明による表示パネルに対する周辺部品の圧着装置（単に「圧着装置」ということがある。）の要部を示す側面視での模式図，図２は高さ調整作業を説明するための図１をさらに簡素化した模式図，図３は干渉縞の発生状態を示す平面視での模式図である。

まず図１を参照して、この実施形態の説明においても周辺部品を圧着する対象を液晶表示パネル１としているが有機ＥＬパネルであってもよい。この圧着装置は先の図４で説明した従来例と同じく、液晶表示パネル１の表示部を含むパネル本体２側を支持するパネル支持テーブル１１と、液晶表示パネル１のパネル端子部３側を支持する端子部支持テーブル１２とを備えている。

図示しないが、パネル支持テーブル１１にはパネル本体２を一時的に固定する例えば負圧吸着手段が設けられている。パネル支持テーブル１１が固定的に配置されているのに対して、端子部支持テーブル１２は高さ調整手段１２ａにより高さ調整可能に支持されている。高さ調整手段１２ａには一例として回転分解能の高いモータ（例えばステッピングモータ）および高精度の送りねじ軸を含むリニア駆動方式のものを用いることができる。

端子部支持テーブル１２の上方にはパネル端子部３の自由端側（反パネル本体側）３ａを押圧する押圧ヘッド１１０が昇降可能に設けられている。押圧ヘッド１１０の駆動手段にはエアシリンダなどが用いられてよい。

この例において、押圧ヘッド１１０は端子部支持テーブル１２の高さ調整時にのみ用いられ、図１には示されていないがフレキシブル基板などを圧着する際には図４に示されている圧着ヘッド１３が用いられる。これとは別に、場合によっては圧着ヘッド１３を非加熱状態として押圧ヘッド１１０に兼用してもよい。

本発明によると、端子部支持テーブル１２の上方にパネル端子部３に向けて単色光を照射する単色光源１２０が設けられる。単色光源１２０には例えばナトリュウムランプ（波長λ＝５８９ｎｍ）を用いることができる。

ここで、図１に示すように端子部支持テーブル１２の高さをパネル支持テーブル１１に偏光膜２ａの厚さ分を加えた高さに対してαだけ高く調整する場合の一例について説明する。なお、αの好ましい値は先に説明したように１〜３μｍ程度である。

まず、液晶表示パネル１のパネル本体２をパネル支持テーブル１１に載置して吸着固定したのち、端子部支持テーブル１２を例えば目分量でパネル支持テーブル１１よりも高くする。そして、単色光源１２０よりパネル端子部３に単色光を照射した状態で図２に示すように押圧ヘッド１１０にてパネル端子部３の自由端３ａ側を端子部支持テーブル１２に押し付ける。なお、これとは反対に押圧ヘッド１１０を押し付けてから単色光を照射してもよい。

これにより、パネル端子部３が反るためパネル端子部３には図３に示すように干渉縞（ニュートンリング）ＮＲが出現（発生）する。この干渉縞ＮＲは等高線の一種であり、干渉縞ＮＲ間の高低差ｄは単色光の波長をλとしてｄ＝λ／２で表される。単色光源１２０がナトリュウムランプである場合、その波長λは５８９ｎｍであるから干渉縞ＮＲ間の高低差ｄは約０．３μｍであることになる。

したがって、上記αの値を例えば１．５μｍに調整しようとする場合には１．５μｍ／０．３μｍ＝５であるから干渉縞ＮＲの本数が５本程度となるように端子部支持テーブル１２の高さを調整すればよい。なお、干渉縞ＮＲを明確に視認できるようにするため端子部支持テーブル１２のテーブル面に金属の反射膜を形成することが好ましい。

このように、本発明によれば、計測器などを用いることなくパネル端子部３に出現する干渉縞ＮＲの本数を読み取ることにより端子部支持テーブル１２のパネル支持テーブル１１に対する相対的な高さを調整することができるが、次の構成を採用することにより利便性のさらなる向上を図ることができる。

端子部支持テーブル１２の上方にパネル端子部３を撮像する撮像手段として例えばＣＣＤカメラ１３０を設置し、その撮像信号を画像処理手段１４０にて例えば２値化処理により干渉縞ＮＲを抽出してモニタ１４１に拡大表示する。これによれば、干渉縞ＮＲの本数を容易に数えることができる。また、画像処理手段１４０に端子部支持テーブル１２の高さ調整手段１２ａに対する制御機能を持たせて端子部支持テーブル１２の高さ調整の自動化を図ることもできる。

すなわち、画像処理手段１４０に画像処理されたデータから干渉縞ＮＲの出現本数を計数する機能と、その計数された干渉縞ＮＲの出現本数と図示しない操作部から入力された目標高さに相当する干渉縞ＮＲの指定出現本数とを比較する比較機能とを実現するプログラムを設定し、その比較結果に基づいて高さ調整手段１２ａにＵＰ（上昇）信号もしくはＤＯＷＮ（下降）信号を与えるようにする。

すなわち、操作部から入力された干渉縞ＮＲの指定出現本数をＭ本，計数された干渉縞ＮＲの出現本数をＮ本として、画像処理手段１４０はＮ＞ＭであればＮ→Ｍとなるように高さ調整手段１２ａにＤＯＷＮ信号を与え、Ｍ＞ＮであればＮ→Ｍとなるように高さ調整手段１２ａにＵＰ信号を与えるようにする。これにより、干渉縞ＮＲの出現本数Ｎが指定出現本数Ｍに収斂するように端子部支持テーブル１２の高さが自動的に調整される。

本発明による圧着装置の要部を示す側面視での模式図。 本発明において高さ調整作業を説明するための図１をさらに簡素化して示す模式図。 本発明においてパネル端子部に干渉縞が発生する状態を示す平面視での模式図。 従来の圧着装置を示す模式的な側面図。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
２ パネル本体
３ パネル端子部
１１ パネル支持テーブル
１２ 端子部支持テーブル
１２ａ 高さ調整手段
１１０ 押圧ヘッド
１２０ 単光色光源
１３０ 撮像手段（ＣＣＤカメラ）
１４０ 画像処理手段
１４１ モニタ

Claims (3)

1. 表示パネルの表示部を含むパネル本体側を支持するパネル支持テーブルと、上記パネル支持テーブルに隣接して配置され上記表示パネルの上記パネル本体に連設されているパネル端子部側を支持する高さ調整可能な端子部支持テーブルとを含み、上記端子部支持テーブル上で上記パネル端子部に表示パネル駆動用のチップ部品やフレキシブル基板などの周辺部品を異方性導電接着手段を介して圧着接続する表示パネルに対する周辺部品の圧着装置において、
   上記端子部支持テーブルに載置されている上記パネル端子部に対して単色光を照射する単色光源と、上記パネル端子部の自由端側を上記端子部支持テーブルに向けて押圧する押圧ヘッドとを備えていることを特徴とする表示パネルに対する周辺部品の圧着装置。
2. 上記パネル端子部を撮像する撮像手段と、上記撮像手段から得られる画像信号を処理して上記押圧ヘッドの押圧により上記パネル端子部に発生する干渉縞を抽出する画像処理手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルに対する周辺部品の圧着装置。
3. 上記干渉縞の抽出数に基づいて、上記端子部支持テーブルの上記パネル支持テーブルに対する相対的な高さ位置を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の表示パネルに対する周辺部品の圧着装置。

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