CN101277588A - Acf粘贴装置及平板显示器装置 - Google Patents

Abstract

对液晶面板(1)的下基板(2)的伸出部(2a)粘贴ACF(9)的粘贴单元，由供给ACF胶带(13)的供给卷轴(11)、从该供给卷轴(11)供给的ACF胶带(13)的移动路径、切断单元(40)及压接头(47)构成。该粘贴单元安装在支承部件(10)上，该支承部件(10)安装在被丝杠(37)驱动的运送机构(36)上，液晶面板(1)载置在台(25)上，使运送机构(36)在液晶面板(1)的电极组(5)的排列方向运送，把安装着粘贴单元的支承部件(10)定位在ACF(9)的粘贴部的每个间隔，进行ACF(9)的粘贴。

Description

ACF粘贴装置及平板显示器装置

技术领域

本发明涉及为了把驱动电路等的半导体电路元件安装在基板上而将ACF(各向异性导电膜)粘贴在该基板上的ACF粘贴装置、及含有用该ACF粘贴装置粘贴的ACF的平板显示器装置。上述基板由构成液晶显示器、等离子显示器等的平板显示器装置的显示面板构成。

背景技术

液晶显示器，例如是在形成有液晶封入空间的上下2块透明基板构成的液晶面板上、通过半导体电路元件连接印刷电路基板而构成的。这里，半导体电路元件是驱动电路，该驱动电路备有内侧和外侧的电极，内侧的电极与构成液晶面板的一方基板电连接，外侧的电极与印刷电路基板电连接。作为驱动电路的搭载方式，代表性的有COG(晶玻接装)方式和TAB(带式自动结合)方式。COG方式是，把芯片状的IC组件直接搭载在构成液晶面板的基板上，并且将印刷电路基板与液晶面板连接。TAB方式是，把在薄膜状基板上搭载了驱动电路的TCP(带载封装)与液晶面板和印刷电路基板连接。

上述的无论哪种方式，都是在构成液晶面板的一方基板的表面，至少在2边形成配线图案，该配线图案中的电极与驱动电路的内电极电连接。因此，配线图案以微小的间隔形成在液晶面板上，在搭载于其上的每个半导体电路元件上形成了由预定数电极构成的电极组。因此，液晶面板具有若干电极组、和相邻电极组之间的空白区域。另外，驱动电路也与印刷电路基板连接，因此，在印刷电路基板侧，也与液晶面板侧同样地形成了若干预定数的电极组。另外，构成印刷电路基板侧的电极组的配线数，通常比液晶面板侧的电极组的配线数少。

把作为半导体电路元件的驱动电路与液晶面板或印刷电路基板连接时，必须使以微小间隔配设着的多个电极之间切实地电连接，并且必须将驱动电路固定。为此，要采用ACF。ACF的微小导电粒子均匀分散在具有粘性的粘接树脂上，对该ACF进行热压接时，电极之间通过导电粒子电连接，并且，加热使得粘接树脂硬化，使驱动电路固定在液晶面板或印刷电路基板上。

因此，例如，在液晶面板的一方基板中的、设置了配线图案的部位粘贴ACF，并把作为驱动电路的TCP以TAB方式搭载在该基板上。由于ACF是粘接物质，所以，通过剥离层叠置在硬纸(台紙)胶带上，这样，构成了ACF胶带。预先将该ACF胶带卷绕在供给卷轴上，从该供给卷轴送出，用粘贴单元粘贴在基板表面。为此，在粘贴单元上，设有架设供给卷轴的部件，另外，为了使从供给卷轴供给的ACF胶带沿预定路径移动，在适当部位配置着由导辊等构成的导引部件。

往基板上粘贴ACF，有2种粘贴方法。一种是沿基板1边的全长连续地粘贴，称为一次粘贴。另一种是按各电极组分割，在空白区域不粘贴ACF，称为分割粘贴。一次粘贴的方法，由于对不需要的空白区域也粘贴了ACF，所以产生材料的浪费，并且，在空白区域，构成ACF的有粘性树脂和导电粒子露出，所以，要进行半导体电路元件搭载后的处理或加工，这是不理想的。因此，最好采用分割粘贴。

在例如日本特开平9-83114号公报中，揭示了对基板的每个电极组进行ACF分割粘贴的方式。该日本特开平9-83114号公报中，在旋转体的旋转方向配置了若干个保持部，这些保持部保持着一次粘贴长度的ACF，把与硬纸胶带粘接着的ACF胶带切断成每一个粘贴长度，将硬纸胶带吸附在保持部上。通过使设在旋转体上的轴进出，使该保持部接触或离开液晶面板。

使构成液晶面板的基板移动，使各电极组依次与旋转体相向地、将各电极组定位在每个预定间隔的位置，使与保持部连接着的轴伸长，这样，把被该保持部吸附着的ACF和硬纸胶带的叠层胶带按压在基板上。然后，保持着保持部吸附硬纸胶带的状态，把轴拉入旋转体一侧，这样，把ACF从硬纸胶带上剥离下来、粘贴到基板上。

如前所述，在日本特开平9-83114号公报中，是把含有旋转体的ACF粘贴单元固定地加以保持，使液晶面板的基板沿水平方向移动，进行ACF的粘贴操作。因此，ACF的粘贴台，需要电极组排列方向尺寸的2倍乃至更大的空间。如果基板尺寸大，则相应地需要大的空间，导致装置大型化。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是使ACF粘贴台的结构小型化、紧凑化。

为了实现上述目的，本发明的ACF粘贴装置，对形成在基板上的每个电极组分别地粘贴ACF，上述电极组是由若干数目的电极构成的组，其特征在于，设有可在上述基板的电极组的排列方向移动的运送机构；在上述运送机构上可升降地安装着支承部件；在上述支承部件上，设有把在硬纸胶带剥离层上叠置着ACF的ACF胶带送出的供给卷轴，并设有由半切机构和压接头构成的粘贴单元；上述半切机构，使从上述供给卷轴送出的上述ACF胶带的上述硬纸胶带具有连续性地、把上述ACF切断为粘贴到上述基板的各电极组上的长度；上述压接头把被该半切机构切断了的ACF压接在上述基板的表面；每当上述压接头移动到与上述基板的电极组相向的位置时定位上述运送机构，使上述压接头下降，将ACF粘贴在上述基板上。

这里，将基板的尺寸与ACF粘贴单元的尺寸相比，粘贴单元比较小的情况更适用。粘贴单元的尺寸取决于被粘贴ACF的电极组的长度，不能小于该长度。由于ACF被粘贴到基板上的若干部位，所以，用运送机构使粘贴单元移动、使基板固定、进行ACF的粘贴，若采用这样的结构，则与使基板移动时相比，可实现装置的小型化和紧凑化。基本上，粘贴装置的尺寸不取决于基板尺寸，而取决于粘贴在基板上的ACF的一个单位、即电极组的全长。因此，运送机构由采用丝杠等可高精度定位的移送机构运送，压接头一边移动一边定位在与各电极组相向的位置，进行ACF的粘贴。

ACF胶带从供给卷轴被送出，虽然用半切机构将ACF切断，但以使硬纸胶带具有连续性的状态被导引到与压接头相向的部位。接着，用压接头把ACF胶带按压在基板上，进行粘贴。然后，使ACF固结在基板上，为了回收硬纸胶带，把硬纸胶带从ACF上剥离下来。为了切实地进行该硬纸胶带的剥离，在来自设在支承部件上的供给卷轴的ACF胶带的移动路径上，在ACF的粘贴始端位置和终端位置，配置了导引ACF胶带的带凸缘导辊，当ACF的粘贴结束、将导辊提起时，使其在ACF胶带的宽度方向移动地进行控制，这样，ACF和硬纸胶带的剥离性良好。

检测ACF在基板上的粘贴状况，当ACF漏贴、或粘贴位置不正确时，最好能立即修复。因此，设置进行图像识别的检测机构，检测ACF是否已粘贴在基板上。这时，把检测机构安装在粘贴单元的运送机构上，虽然也能在粘贴了ACF后立即检测其粘贴精度，但是，如果能使检测机构与运送机构独立地驱动，则可更高效地进行ACF的粘贴及其检查。

如上所述，ACF粘贴台实现了节省空间化，可实现构造的小型化、紧凑化。

本发明的目的、构造、作用效果，通过以下参照附图说明的本发明实施方式及实施例，将更加清楚。另外，本发明不受下述实施方式及实施例的限定。

附图说明

图1是表示作为粘贴着ACF的基板的液晶单元、和安装在该基板上的驱动电路的要部外观图。

图2是表示ACF粘贴机构的概略构造的正面图。

图3是图2的左侧面图。

图4是水平运送辊的构造说明图。

图5是图4中的A-A断面图。

图6是切断单元的构造说明图。

图7是表示半切工序的说明图。

图8是表示ACF胶带下降状态的说明图。

图9是表示压接工序的说明图。

图10是表示压接块的提起状态的说明图。

图11是将硬纸胶带从ACF上剥离下来的动作说明图。

图12是图11中的B-B断面图。

图13是说明粘贴单元的运送机构的动作的动作说明图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。图1表示作为粘贴着ACF的基板的一个例子的液晶面板，并且，表示由TAB搭载在基板上的TCP构成的驱动电路，该驱动电路作为通过ACF搭载着的半导体电路元件的一个例子。另外，基板不限定是构成液晶面板的基板，也可以是印刷电路基板等，另外，搭载在该基板上的不限定是驱动电路，也可以是通过ACF电连接的电路。

图1中，1是液晶面板，该液晶面板1由下基板2和上基板3构成，下基板2和上基板3都由玻璃薄板构成，在两基板2、3之间封入了液晶。下基板2至少在其2边，从上基板3伸出预定宽度，在该伸出部2a上搭载着若干片驱动电路4。该驱动电路4是在薄膜基板4a上安装集成电路元件4b而构成的。

在下基板2的伸出部2a上设有与配线连接着的预定数目的电极，上述配线分别与形成在两基板2、3重合部位的TFT(薄膜晶体管)连接着。这些电极在图中用标记5表示，在每个驱动电路4的搭载部，预定数的电极形成为电极组。在各电极组5的左右两侧，形成了对准标记6。因此，在相邻电极组5、5间形成了具有预定宽度的空白区域。另一方面，在驱动电路4中，设有与构成这些电极组5的各电极电连接的若干个电极，与电极组5连接的电极组用标记7表示。另外，在驱动电路4中，在电极组7的左右两侧也形成了对准标记8，在驱动电路4搭载在液晶面板1上时，以这些对准标记6、8为基准进行位置调节，使构成电极组7的各电极和构成电极组5的各电极对准。

驱动电路4通过ACF9搭载在液晶面板1上。众所周知，ACF9是很多微小导电粒子分散在具有粘接功能的粘接树脂上，通过在驱动电路4与液晶面板1之间对ACF9加热加压，构成电极组5的各电极和构成电极组7的各电极通过导电粒子而成为电气导通状态，并且，由于粘接树脂的热硬化，使驱动电路4固结在液晶面板1上。这里，ACF9按照设在下基板2的伸出部2a上的电极组5的位置被分割，每个分割的ACF9的粘贴长度是L。这样，可不浪费地使用ACF9，而且粘贴后的ACF9完全被驱动电路4覆盖。

图2和图3表示把ACF9粘贴到下基板2的伸出部2a上用的粘贴单元的概略构造。图中，10是支承部件，在该支承部件10上安装着把ACF9粘贴到液晶面板1上用的粘贴单元。该支承部件10上安装着可装卸的供给卷轴11。如后所述，ACF9叠置在硬纸胶带12的剥离层上，构成了ACF胶带13。该ACF胶带13卷绕在供给卷轴11上。ACF胶带13沿着由安装在支承部件10上的辊14～17构成的移动路径，被导引行走。另外，18是驱动用辊，夹持着ACF9被粘贴到液晶面板1上后的硬纸胶带12，将其送到排出部19。

辊14、15是ACF胶带13的送进用导辊，导辊15安装在摆动臂20上，该摆动臂20以转动轴21为中心摆动。在转动轴21上连接着由马达等构成的驱动机构(图未示)，使摆动臂20朝箭头F方向摆动时，从供给卷轴11至少送出一次粘贴量的、即图1所示长度L的ACF胶带13，供给到辊14、15之间。结果，运送ACF胶带13时作用的反力总保持为一定，不会因供给卷轴11的卷绕量的差而引起对运送力的阻力变动。

如图4和图5所示，辊16、17是水平导辊，在ACF胶带13的移动路径中，用于沿水平方向导引ACF胶带13、并且规定ACF9的往液晶面板1上粘贴的一次粘贴长度。水平导辊17规定ACF9的粘贴始端位置，水平导辊16规定ACF9的粘贴终端位置，由这些水平导辊16、17设定ACF9的粘贴区域。这些水平导辊16、17在圆筒部16a、17a的两侧部形成了凸缘部16b、17b，该凸缘部16b、17b从圆筒部16a、17a突出的部位的高度与ACF胶带13中的硬纸胶带12的厚度大致相同或稍稍大一些。

因此，ACF9在水平导辊16、17之间被粘贴到液晶面板1上，与硬纸胶带12分离。在水平导辊17的下游侧位置，剥离了ACF9后的硬纸胶带12被回收。在水平导辊16、17所划分的ACF9粘贴区域的下游侧位置设有驱动用辊18，该驱动用辊18由驱动辊18a和夹紧辊18b构成，硬纸胶带12被夹持在该驱动辊18a与夹紧辊18b之间。通过旋转驱动驱动辊18a，将ACF胶带12以每长度L间隔地运送。

从图3可知，支承部件10安装在升降驱动部22上，该升降驱动部22安装在前后动驱动部23上，前后动驱动部23安装在平行动驱动部24上。借助这些机构，使ACF胶带13的移动路径中的、被规定在水平导辊16-17间(见图2)的ACF9的粘贴区域，在水平面可在X轴方向(与被粘贴ACF9的电极组5的排列方向正交的方向)和Y轴方向(电极组5的排列方向)移动。而液晶面板1载置在台25上，用真空吸附等的方式固定地保持着。这里，前后动驱动部23使粘贴区域在相对于液晶面板1接近·离开的方向移动。平行动驱动部24，使粘贴区域在液晶面板1上、在与被粘贴ACF9的电极组5的排列方向平行的方向、即X轴方向移动。

升降驱动部22，备有倾斜块30、和使该倾斜块30朝前后方向移动的缸部31。另外，在支承部件10上连接着与倾斜块30的倾斜面卡合的滑动部件32，该滑动部件32具有与倾斜块30一致的倾斜面，受限制杆33的限制，除了上下方向以外不能变位。因此，通过驱动缸部31，支承部件10朝上下方向变位。这里，也可以用马达代替缸部31。

前后动驱动部23使安装着倾斜块30的台座34前后动。该台座34的往复动是由缸部或马达等构成的驱动机构35来执行的。该台座34及其驱动机构35安装在运送机构36上。用马达38(见图13)将构成丝杠进给机构的丝杠37驱动旋转时，运送机构36可以使整个粘贴机构与液晶面板1中的电极组5的配列方向平行地移动。另外，在台25上，也可以设置将液晶面板1在前工序与后工序之间传递等的XY方向移动机构、水平旋转方向的位置调节部、倾斜方向的调节部等。

安装在支承部件10上的ACF胶带12的移动路径中，如图6和图7所示，在水平导辊16的稍下游侧位置，设有作为半切机构的切断单元40，该切断单元40可在水平方向移动地安装在支承部件10上。该切断单元40备有切刀41和切刀座42。如图中箭头所示，切刀41能以轴43为中心朝着接近·远离切刀座42的方向转动。作用在切刀41上的弹簧44的弹力，使切刀41常时地保持着离开切刀座42的状态。设在缸部45上的推动辊46，将切刀41朝着抵抗弹簧44的方向推动，使切刀41朝着接近切刀座42的方向摆动变位。在切刀41最接近切刀座42的位置时，在切刀41与切刀座42之间形成了与ACF胶带13的硬纸胶带12的厚度相同或稍小的间隔。这样，可以进行只将ACF9切断的半切动作。

另外，为了把ACF9粘贴到下基板2的伸出部2a上，在水平导辊16、17之间的位置，ACF胶带13被压接头47从上部用预定的加压力加压。压接头47可被上下动驱动机构48(图3)驱动升降地安装在支承部件10上，该上下动驱动机构48使ACF胶带13对液晶面板1作用预定的加压力。另外，该压接头47内藏着图未示的加热器。因此，压接头47可以将ACF胶带13热压接在液晶面板1上。但是，加热的程度比较低，相当于ACF9的粘接树脂软化的程度。压接头47具有能充分覆盖ACF胶带13的宽度的宽度尺寸，并且，其长度方向的尺寸具有ACF9的粘贴长度L。另外，设有在该压接头47把ACF胶带13往液晶面板1上压接时，从下方支承该液晶面板1的压接区域的支承台49。

如上所述，在支承部件10上，安装着构成ACF粘贴装置的粘贴单元即供给卷轴11、从该供给卷轴11供给的ACF胶带13的移动路径、构成半切机构的切断单元40及压接头47。在液晶面板1的下基板2的伸出部2a上形成了预定数的电极组5，为了把驱动电路4TAB搭载在该电极组5上，必须要粘贴ACF9，下面，参照图7至图12，说明用该ACF粘贴装置粘贴ACF9的方法。该ACF9的粘贴动作顺序，由图3所示的控制装置50控制。

首先，如图7所示，对ACF胶带13进行半切。这时，升降驱动机构22把支承部件10保持在上升位置，相对于设在固定台25上的液晶面板1中的电极组5，把半切的ACF9配置在要粘贴的位置。这样，进行了ACF胶带13的半切后，该半切位置是粘贴终端位置，粘贴前次ACF9的端部作为粘贴始端位置。水平导辊17配置在粘贴始端位置，水平导辊16配置在粘贴终端位置。从该状态使升降驱动部22动作，如图8所示地使支承部件10下降。在该支承部件10的最下降位置，位于水平导辊16、17间的ACF胶带13的ACF9的面，以非接触状态隔开很小间隙地与液晶面板1的下基板2的伸出部2a相向。

如图9所示，使压接头47下降，将ACF胶带13压接在下基板2上。这时，压接头47最好被加热到预定温度。该压接时，借助上下动驱动机构48，将设定的预定荷载作用在ACF胶带13上，而且，从ACF胶带13的粘贴始端位置到终端位置之间作用均匀的加压力，在比半切的粘贴终端位置靠基端侧上不作用压接头47的加压力。这时，液晶面板1的下基板2的伸出部2a之中，至少ACF9的粘贴位置的下面与支承台49相接。

ACF9被压接到下基板2上后，如图10所示，使压接头47上升，解除对ACF胶带13的加压力。ACF9虽然已粘贴在下基板2上，但是在该ACF9上还叠置着硬纸胶带12。因此，在剥离硬纸胶带12时，为了防止ACF9浮起，在压接结束、使压接头47离开ACF胶带12后，如图11和图12所示，使升降驱动部22动作、使支承部件10上升，这时，前后动驱动部23也与升降驱动部22一起驱动，在ACF胶带12的宽度方向朝斜上方拉，则硬纸胶带12被从ACF9上撕扯下来。

经过上述动作，对下基板2的伸出部2a上的一个电极组5进行的ACF9粘贴完成。将支承部件10保持在上升的位置，使驱动用辊18动作，从供给卷轴11上抽出ACF胶带13，并送出一个间隔的距离。然后，使平行动驱动部24动作，将整个粘贴机构移动一个间隔的距离。如图1所示，上述的一个间隔是前后的ACF9的粘贴始端位置之间的间隔。因此，借助该平行动驱动部24的动作，进行对下一个电极组5的ACF9粘贴作业。而保持液晶面板1的固定台25不动。反复地进行与前述同样的动作，依次对电极组5进行ACF9的粘贴。

但是，图13中，如箭头S所示，如果使液晶面板1在电极组5的排列方向(X轴方向)移动，为了沿全长将ACF9粘贴到各电极组5的部位上，需要有2倍于液晶面板1大致宽度方向尺寸的空间。尤其是近年来，要求平板显示器的画面尺寸大型化，液晶面板1的尺寸增大，所以，其Y轴方向的2倍以上的空间是相当大的空间。

ACF9的粘贴单元，其尺寸虽然与电极组5的全长有些差异，但与液晶面板1的全长相比，要小得多。因此，本发明中，在平行动驱动部24中的运送机构36上设置支承部件10，该支承部件10上安装着构成粘贴单元的各部件，驱动马达38使丝杠37旋转，将运送机构36在液晶面板1的电极组5的排列方向、即X轴方向运送，而且将安装着粘贴单元的支承部件10，如图13中箭头P所示那样，对准ACF9粘贴部的每一个间隔定位，进行ACF9的粘贴。因此，ACF粘贴台只要确保能收容液晶面板1的空间即可，与使液晶面板1移动时相比，可以使该ACF粘贴台小型化、紧凑化，没有浪费的空间。

如前所述，ACF9依次被粘贴到下基板2上，但是，在使压接头47动作、进行ACF的粘贴动作时，有时ACF9不完全与基板2密接，而是附着在硬纸胶带12上被拉起、不粘贴在下基板2上。另外，有时虽然粘贴在了下基板2上，但是不能说没有粘贴位置错动的情况。为此，在用粘贴机构把ACF9粘贴到液晶面板1上后，为了检测ACF9是否被粘贴在正确位置，使用摄像机60摄取ACF9的粘贴台的图像，根据该图像，检测ACF9是否已粘贴以及其粘贴位置。

该摄像机60，虽然也可以安装在粘贴机构的平行动驱动部24上，但是也可以是与该粘贴机构独立地移动的构造。为此，与平行动驱动部24的行走方向平行地设置导引部件61和丝杠进给机构62，可以与粘贴机构独立地沿导引部件61移动，用摄像机60摄取被粘贴机构粘贴后的电极组5的位置，将该影像传送给控制装置50，进行图像分析，判断ACF9是否被粘贴在适当位置。如果该判断结果是ACF9未被粘贴，则再次粘贴ACF9，继续以后的工序。如果判断结果是ACF9的粘贴位置不正确，则要把液晶面板1取出系统外，剥离掉该不正确的ACF9，把ACF9粘贴到正确位置，继续以后的工序。

Claims (4)

1.一种ACF粘贴装置，对形成在基板上的每个电极组分别地粘贴ACF，上述电极组是由若干数目的电极构成组的，其特征在于，

设有可在上述基板的电极组的排列方向移动的运送机构；

在上述运送机构上可升降地安装着支承部件；

在上述支承部件上，设有把在硬纸胶带剥离层上叠置着ACF的ACF胶带送出的供给卷轴，并设有由半切机构和压接头构成的粘贴单元；上述半切机构，使从上述供给卷轴送出的上述ACF胶带的上述硬纸胶带具有连续性地、把上述ACF切断为粘贴到上述基板的各电极组上的长度；上述压接头把被该半切机构切断了的ACF压接在上述基板的表面；

每当上述压接头移动到与上述基板的电极组相向的位置时定位上述运送机构，使上述压接头下降，将ACF粘贴在上述基板上。

2.如权利要求1所述的ACF粘贴装置，其特征在于，在上述支承部件上，还在上述ACF粘贴始端位置和终端位置配置用于导引上述ACF胶带的带凸缘导辊，用上述压接头把ACF粘贴在基板上后，使上述两导引辊一边上升、一边在上述ACF胶带宽度方向移动。

3.如权利要求1或2所述的ACF粘贴装置，其特征在于，设有检测ACF是否已粘贴在上述基板上的ACF检测机构，该ACF检测机构可与上述运送机构独立地在上述基板的电极组的排列方向移动。

4.一种平板显示器装置，其特征在于，上述基板是平板显示器用的面板，是在用权利要求1至3中任一项记载的ACF粘贴装置粘贴了ACF的基板的ACF上连接半导体电路元件、再在该半导体电路元件上连接印刷电路基板而形成的。

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