CN1209885A - 液晶屏的压接装置及液晶器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种液晶屏的压接装置,通过简单构造对液晶屏均匀推压液晶驱动用IC、热封件等电子元件的整个表面并能均匀粘接。在工作台28上能够自如上下移动地立着的升降杆32的上端固定屏支撑台1。屏支撑台1由弹簧33支撑、其上安放液晶屏2。液晶屏2的透明基板的伸出部3c与屏托台4的上端接触或靠近的位置上平衡并停止。基板3c上虚粘接的IC15通过下降的压接头8向着基板3c推压并粘接。因为屏支撑台1由弹簧33支撑,所以能够跟随压接头8的运动而自由地移动。因此,能使IC15总在一定状态下稳定,向着液晶屏2推压。

Description

液晶屏的压接装置及液晶器件的制造方法
技术领域
本发明涉及在液晶屏的透明基板上形成的电极端子粘接所谓TCP、液晶驱动用IC等电子元件用的压接装置以及用该压接装置的液晶器件的制造方法。
背景技术
一般液晶屏是通过在对置的一对透明基板之间形成的单元间隙内封入液晶而形成的。为了通过该液晶屏显示文字、数字、图样等可视信息，必须把在一对透明基板上形成的多个电极导电连接在液晶驱动用IC上。作为该导电连接的具体方法，过去已知有种种方法。
例如，第1，有用各向异性导电膜(ACF,Anisotropic conductivefilm)等粘接用部件在液晶屏的透明基板上直接粘接液晶驱动用IC的方法。如果采用这方法，则能制作所谓玻璃基芯片COG(Chip OnGlass)式的液晶屏。
此外，第2，有以载带封装TCP(Tape Carrier Package)形式把液晶驱动用IC导电连接到液晶屏上的方法。所谓这种TCP，众所周知，在形成布线图的柔性印刷电路板FPC(Flexible PrintedCircuit)上用载带自动键合技术TAB(Tape Automated Bonding)安装液晶驱动用IC。这时，TCP通过ACF或热封件等导电连接到液晶屏的透明基板上。
此外，第3，有在印刷电路板PCB(Printed Circuit Board)上粘合液晶驱动用IC后，用热封件将该PCB导电连接到液晶屏上的方法。
如上所述，在将液晶驱动用IC导电连接到液晶屏上时所谓液晶驱动用IC本身、TCP、热封件等各种电子元件连接到液晶屏的透明基板上。现在如果考虑把TCP构成元件的FPC用ACF连接到液晶屏上时，以往用图8所示的压接装置进行压接处理。
即：在屏支撑台51上安置液晶屏52的主体部分，接着把液晶屏52的透明基板53a的伸出部分安置在屏托台54上。随后在透明基板53a的伸出部分上粘着ACF56，接着在其上虚粘接FPC57。其后，降下按预定温度加热的压接头58，通过以预定压力推压FPC57到透明基板53a的伸出部分上，使FPC57在透明基板53a上粘接。
在该现有用的压接装置中，如果屏支撑台51的高度和屏托台54的高度按照液晶屏52的形状正确地符合设定高度，则能够通过压接头58进行均匀的压接处理。但是，如果屏支撑台51比预定位置还高，则如图9所示，不能依靠压接头58对FPC57以及基板53a的伸出部分均匀地推压。此外，如果屏支撑台51比预定位置还低，则如图10所示，液晶屏52悬浮起来，仍然不能均匀推压。
此外，作为现有的压接装置，例如，有在特开平4-70816号公报或特开平5-341303号公报中公开的装置。在特开平4-70816号公报中公开了作为对液晶屏的透明基板上包含IC芯片的载体带导电连接的构造中、通过弹性摇动机构支撑在透明基板上推压载体带的压接头的构造。
此外，在特开平5-341303号公报中公开了对作为TAB部件的液晶驱动用IC在液晶屏的基板上导电连接的构造中、在把液晶屏放置在支撑台上的状态下通过压接块在基板上推压液晶驱动用IC的构造。该构造，通过2个用加压用汽缸驱动压接块，可能对液晶驱动用IC瞬时加一定压力。
在特开平4-70816号公报中公开的压接装置中，为支撑液晶屏的主体部分用的支撑台为固定设置，相当于上述屏托台的支承架能上下移动。可是，能上下移动配置支承架的构造复杂，价高，且液晶屏的透明基板和FPC等电子元件之间的粘接状态不稳定。
一方面，在特开平5-341303号公报中公开的压接装置，为支撑液晶屏用的支撑台为了搬送该液晶屏能向左右方向移动，而不能向上下方向移动。从而包含有与图8～图10有关说明的上述问题点。
本发明有鉴于上述问题点而完成，其目的在于提供一种通过简单的构造，能对液晶屏提供均匀推压液晶驱动IC、热封件等电子元件整个表面、并均匀粘接的压接装置。
发明的公开
本发明的液晶屏压接装置，在有主体部分及基板伸出部的液晶屏基板伸出部上在压力下粘接电子元件，具有屏支撑台、屏托台和压接头，该屏支撑台支撑液晶屏的主体部分，该屏托台支撑液晶屏的基板伸出部，而压接头能够向着与屏托台对置配置的屏托台附近方向以及离开它的方向移动。而且，上述屏支撑台可以向着与压接头移动的同方向平行移动，同时通过反作用力施加装置支撑。
在上述结构中，反作用力施加装置可以以依靠弹簧等的弹性力、气动力、油压力等作为反作用力源构成。此外，在上述结构中，作为在液晶屏上粘接的电子元件，考虑液晶驱动用IC本身、热封件、TCP(载带封装，Tape Carrier Package)等。在把液晶驱动用IC本身直接粘接于液晶屏的透明基板上时，即：在制作玻璃基芯片COG(Chip0n Glass)方式的液晶屏时，在液晶驱动用IC和透明基板之间通过ACF等粘接构件使它们粘接。所谓在透明基板上粘接热封件的状况是把装载液晶驱动用IC的PCB通过其热封件在透明基板上连接时产生的状况。此外，在透明基板上粘接TCP时，在TCP和透明基板之间插入ACF等的粘接构件及热封件等。
如果采用本发明的压接装置，因为支撑液晶屏主体部分的屏支撑台通过反作用力赋与手段保持所谓的悬浮状态，所以液晶屏跟随压接头的移动能自由地移动，从而，能使液晶屏常置于水平状态下进行压接处理，因此，能够以均匀的压力推压所谓液晶驱动用IC等的电子元件的整个区域。
此外，因为是把屏支撑台一方作成可动构造，所以支撑液晶屏基板的伸出部分的屏托台能够固定配置，因此，与使屏托台相当的部分上下移动那样构造的现有的压接装置相比，能够使基板和电子元件之间所加推压力稳定维持在一定大小。其结果，能够使液晶屏和电子元件不跳动、稳定、牢固地粘接。此外，因为不需要用于屏托台上下移动的驱动装置，所以构造简单、而且成本也低了。配置的屏支撑台在反作用力赋与手段的作用下可以移动，因为该反作用力赋与手段是并不包含特别的驱动装置的，不会使构造复杂、也不会提高造价。
屏支撑台如上所述是向着与压接头移动方向相同方向平行移动的，但除此之外，还可以配置屏支撑台使其能在比较小的角度范围内倾斜移动。这样一来，即使在电子元件对液晶屏假粘接状态有跳动时，通过压接头也能对电子元件的整个面上进行均匀推压。
本发明的液晶屏制造方法是具有如下4个工序，即：(1)把液晶屏的主体部分放置在屏支撑台上的工序，(2)把液晶屏的基板伸出部放置在屏托台上的工序，(3)在基板伸出部上夹持粘接用构件、放置电子元件的工序，(4)通过依靠压接头向屏托台方向推压电子元件，使电子元件向液晶屏的基板伸出部粘接的工序，尤其是，上述屏支撑台是能向着与压接头移动方向相同方向平行移动，同时依靠弹簧等的反作用力赋与手段支撑。
附图的简单说明
图1是表示本发明的液晶屏压接装置的一实施例的透视图。
图2是表示图1的压接装置的主要部分，尤其是表示支撑液晶屏部分的构造的侧视图。
图3是图2所示构造的俯视图。
图4是图2所示构造的正视图。
图5是表示图2所示构造的压接操作时的状态的侧视图。
图6是表示作为压接操作对象的液晶屏一例的透视图。
图7是表示图6的液晶屏断面构造的断面图。
图8是表示现有的液晶屏压接装置一例的断面图。
图9是表示图8的现有装置一个动作状态的断面图。
图10是表示图8的现有装置的另一个动作状态的断面图。
实施例
图1表示本发明液晶屏的压接装置的一实施例。该压接装置具有压接操作台11，左侧屏填装台12，右侧屏填装台13。在左侧屏填装台12及右侧屏填装台13的两台，台基14上配置屏定位单元16。这些屏定位单元16具有支撑框17和横方向长的导屏18，该支撑框17能够以垂直轴线X为中心如箭头A所示作回转移动，同时可如箭头B所示向前后方向平行移动，该导屏18固定在该支撑框17的上端。通过对前后调节旋扭19向正反任一方向旋转，使支撑框17及支撑于其上的导屏18能向箭头B方向平行移动。通过选择旋转左右一对角度调节旋扭21之一，能够使支撑框及支撑于支撑框上的导屏18围绕垂直轴线X旋转移动。
在遍及左侧屏填装台12、压接操作台11、右侧屏填装台13的三台，台基14上设置直线状导轨22。而且在该导轨22上滑动自如地装载着左侧工作台单元23及右侧工作台单元24。这些工作台单元23及24分别如图2所示，具有在导轨22上滑动自如地载置的滑板26和立在该滑板26上的导杆27上导向、上下移动的升降台28。升降台28通过配置在滑板26上的汽缸29驱动，如箭头C所示地升降移动。
返回图1，左侧工作台单元23的滑板26和右侧工作台单元24的滑板26通过连接板31相互连接。此外，在左侧工作台单元23或右侧工作台单元24的任一台上连接直线驱动装置(图未显示)，通过该直线驱动装置驱动，左侧工作台单元23及右侧工作台单元24构成一体，在导轨22上向左右移动。该直线驱动装置由任意构造构成，例如用送进螺栓构成。
图1所示状态是左侧工作台单元23位于左侧屏填装台12、右侧工作台单元24位于压接操作台11的状态。通过上述直线驱动装置驱动，左侧工作台单元23向压接操作台11方向移动，与此对应，右侧工作台单元24自动地向右侧屏填装台13移动。
分别在左侧工作台单元23及右侧工作台单元24上设置多个屏支撑台1，在本实施例为5个屏支撑台1。这些屏支撑台1，如图2所示，固定于升降移动自如地支撑在升降台28上的升降杆32的上端。如图4所示，升降杆32对一个屏支撑台1在横方向设置2根，在这些升降杆32之间设置平衡弹簧33。该平衡弹簧33配置于屏支撑台1上螺纹配合的调整螺栓34和升降台28之间。在屏支撑台1的上面固定用于从侧面方向对操作对象的液晶屏2定位的导梢41。
在图2，在屏支撑台1的后端部(图的左端部)上设置V型沟块36、从升降台28的后端部延伸的托架38上支撑的锁定汽缸37与该V型沟块36对置配置。在汽缸37动作，其输出轴的顶端伸出移动时，在锁定用汽缸37的输出轴的顶端形成的锁定片39如图2所示嵌合于V型沟块36的V型沟内。其结果，屏支撑台固定，以便不能向上下左右任一方向移动，即锁定。
另一方面，汽缸37的输出轴一缩回移动，则如图5所示，锁定片39从V型沟块36的V型沟曳出。这样一来，解除了屏支撑台1的锁定状态、该屏支撑台1处于边通过升降杆32支撑，一边通过平衡弹簧33的弹性力推向上方的状态。即：该状态的屏支撑台1只在平衡弹簧33的弹性力作用下悬浮于空间的状态，因此，该屏支撑台在其上施加上下方向的外力时能够向该外力的作用方向自由移动。
因为屏支撑台1固定于对升降台28上下方向移动的升降杆32的上端所以该屏支撑台1的移动方向大体限于上下方向。然而，在本实施例，升降杆32和升降台28间的配合上有一点余量，即留有间隙。因此，屏支撑台1除了向上下方向移动之外，如图5箭头D及图4箭头E所示，在极其微小的角度范围能作倾斜移动。
在图2屏支撑台1的表面上向外部开设空气吸引用开口54，从该开口54延伸的空气通路53形成在屏支撑台1的内部。在该空气通路53上连接吸气装置55，该吸气装置55一动作，通过开口54，吸引外部空气。通过该空气吸引，屏支撑台1上安置的液晶屏2牢固地保持吸着状态。
返回图1，在压接操作台11的台基14上平行排列配置多个、在本实施例为5个屏托台4与导轨22。此外，通过支柱42支撑顶板43，设置5个压接头8，以便从该顶板43垂下。这些压接头8正确定位于各屏托台4的上方位置。在顶板43的上部位置，与每个压接头对应配置汽缸44。压接头8由这些汽缸44驱动、如图5箭头F-F′所示向上下方向升降移动。此外，在各压接头8内部内装加热器(未图示)、通过这些加热器，各压接头8被加热到预定的温度。
在图1，在顶板43左右的侧端部上固定设置着带卷轴46a及46b。在这些卷轴上悬挂着氟树脂、例如特氟隆(Teflon商品名、聚四氟乙烯)带47。该氟树脂膜带47如图2所示地在压接头8的下方位置上伸出。当压接头8由汽缸44驱动向下方移动时，氟树脂膜带47在压接头推压下、一边由卷轴46a及46b供带、一边向下方移动。
在本实施例，对5个屏托台4及与其对应的5个压接头8能够分别单独进行温度调节和位置调节。因此，每个压接头8不受其它压接头左右，能够分别在最佳条件下进行压接处理。
以下对由上述构成的压接装置说明其工作。
在本实施例，以图6所示的COG(玻璃基芯片，Chip On Glass)方式的液晶屏2作为压接操作的操作对象。该液晶屏2，如图7所示，在玻璃制的第1透明基板3a和同一玻璃制的第2透明基板3b其间夹持间隔垫9通过密封材料互相结合，并在这些基板间形成的单元间隙G内封入液晶5而形成。液晶屏2中封入液晶5的部分为液晶屏的本体部分。
在第1透明基板3a的内侧表面上形成第1透明电极10a，此外，在第2透明基板3b的内侧表面上形成第2透明电极10b。而且，在这些透明电极上连接的电极端子48在第1透明基板3a的伸出部分3c上形成。此外，在该基板伸出部分3c的端部上形成用于导电连接外电路的接线端子。此外，在各透明基板3a及3b的外侧表面上分别贴着偏振板51a及51b。
在该液晶屏2上安装了液晶驱动用IC15时，如图6所示，首先一开始在基板3a的伸出部分3c上的预定位置贴着ACF6，接着在该ACF6上安置液晶驱动用IC15、接着对该液晶驱动用IC15一边加热到预定温度，同时在基板伸出部3c上推压。通过这种加热压接处理，依靠ACF6的树脂部分使液晶驱动用IC15和基板伸出部3c相互粘合，同时通过分散在树脂内的导电粒子，液晶驱动用IC15的输入输出用的凸出端分别导电连接于外部连接端子49及基板上电极端子48上。
本实施例的压接装置是对于ACF6及液晶驱动用IC15在基板伸出部3c的预定位置虚结合的液晶屏，通过ACF6正式压接液晶驱动用IC15，即实现所谓主压接操作的压接装置。下面说明其正式压接作业。
在图1，在左侧屏填装台12上安置左侧工作台单元23。这时，锁定用汽缸37的输出轴如图2所示地伸出移动，其顶端的锁定片39嵌入屏支撑台1的V型沟块36内，其结果，屏支撑台1处于不能移动的锁定状态。此外，滑板26上的汽缸29处于伸出状态，使升降台28安置于上方位置上。
其次，在图1，作为操作对象的液晶屏安放在左侧工作台单元23内的各个屏支撑台1上，通过空气吸引力吸附固定。在该液晶屏2上，ACF6及液晶驱动用IC15虚粘接于预定位置上。在液晶屏2安放在屏支撑台1上时，如图3所示，把液晶屏2的侧端推压到导销41上，接着，其前端推压到导屏18上。因此，使液晶屏2定位于屏支撑台1上的一定位置。导屏18的位置能够通过在图1合适地旋转前后调节旋扭19及角度调节旋扭21的两旋扭或一旋扭调节到所希望的位置。
以上的操作终止后，一旦操作预定的启动开关，则工作台驱动用的直线驱动装置(未图示)动作，左侧工作台单元23沿导轨22移动，向压接操作台11运送。这时，右侧工作台单元24从压接操作台11向右侧屏填装台13运送。左侧工作台单元23向压接操作台11运送，并在那儿停止时，在图2，屏支撑台1上的液晶屏2的基板伸出部3c配置于离屏托台4合适间隔的上方位置上。
其次，如图5所示，锁定用汽缸37动作，锁定片39从V型沟块36曳出，解除了屏支撑台1的锁定，而且，升降用汽缸29动作，其输出轴退缩移动。这样一来，因为解除了使屏支撑台1推向上方的力，所以屏支撑台1如图5箭头G方向所示地下降，液晶屏2的基板伸出部3c的底面在与屏托台4的上端接触或邻近位置停止。对于使液晶屏2在与屏托台4相接触的状态停止或邻近即有点悬浮的状态停止，从功能上看哪一个都无妨碍。只是对于设定在哪种状态，在图4，能够通过旋转调整螺栓34改变平衡弹簧33的长度予以调整。
其后，压接头8伴随着氟化乙烯树脂膜带47如箭头F所示地下降，与液晶屏2上的液晶驱动用IC15的上面接触，接着以预定压力把它推压到托台4上。因此，介于液晶驱动用IC15和液晶屏2的基板伸出部3c之间的ACF6被加热及加压，其结果，液晶驱动用IC15粘接在基板伸长部3c上。这样一来，液晶驱动用IC15的正式压接结束。在压接头8和液晶驱动用IC15之间介入氟化乙烯树脂膜带47是为避免压接头8直接与粘接用IC15接触。
在进行这种正式压接操作时，因为屏支撑台1通过平衡弹簧3的弹性反作用力大体悬浮于空间的状态支撑、能够自由地向上下方向移动，所以液晶屏2常保持水平状态通过压接头8进行推压。其结果，液晶驱动用IC15没有波动地保持稳定，牢固地导电连接于液晶屏2的基板上。此外，因为在本实施例，屏支撑台1在图4如箭头E所示，接着在图5如箭头D所示，能够作稍有倾斜的移动，所以液晶驱动用IC15对液晶屏2的虚粘接状态，即使有波动的情况，也能通过压接头8对液晶驱动IC15的整个表面均匀地推压。
根据以上所示，液晶驱动用IC15向液晶屏2的正式压接操作一结束，则在图5，压接头8如箭头F′所示地上升，接着汽缸29动作，其输出轴伸出移动。通过该伸出移动，升降台28上升，屏支撑台1如图2所示恢复到上方位置。其后，在图1，左侧工作台单元23从压接操作台11再返回到左侧液晶屏填装台12，而且，压接操作终止了的液晶屏2由屏支撑台1回收。
左侧工作台单元23安放于压接操作台11、在进行上述压接操作期间，操作者对安置于右侧屏填装台13的右侧工作台单元24进行未处理的液晶屏2的填装操作。对安放于压接操作台11的左侧工作台单元23的压接操作完成、该左侧工作台单元23返回左侧屏填装台12时，右侧工作台单元24自动地向压接操作台11运送、而进行正式压接操作。这样一来，对左侧工作台单元23及右侧工作台单位24交替地进行主压接操作。
以上列举了较理想的实施例说明了本发明，本发明并不限于本实施例、在权利要求书上记述的技术范围内可以作种种改变。
例如，在上述实施例，对于图6所示的COG方式的液晶屏也适用本发明。总之，作为应该在液晶屏上压接的电子元件考虑了液晶驱动用IC本身。可是，在液晶屏上导电粘接所谓热封件或TCP等其它电子元件时自然本发明也能够适用。在这些情况下，通过压接头8推压热封件和TCP等。
此外，在各工作台单元23、24上预备的屏支撑台1的数目不限于5个，更多或更少，视情况取一个也可以。此外，除了两个工作台单元交替地在压接操作台11上搬运、进行连续压接操作的构造之外，固定设置1个工作台，只用该工作台单元也能进行压接操作。
工业上利用的可能性
如以上所示，本发明通过简单的构造能够提供对液晶屏均匀地推压液晶驱动用IC、热封件等电子元件的整个表面并均匀粘接的合适的压接装置。

Claims (5)

1．一种液晶屏压接装置，在具有主体部分及基板伸出部的液晶屏的基板伸出部上使电子元件在压力下粘接，其特征为：具有支撑液晶屏主体部分的屏支撑台，支撑液晶屏的基板伸出部的屏托台，以及与屏托台对置配置、能向接近屏托台或离开屏托台方向移动的压接头；上述屏支撑台能向与压接头的移动方向相同方向平行移动，同时由反作用力施加装置支撑。
2．如权利要求1所述的压接装置，其特征为：屏支撑台能倾斜移动。
3．如权利要求1或2所述的液晶屏压接装置，其特征为：电子元件是在形成布线图的软性印刷电路板上安装了液晶驱动用IC的载带封装。
4．如权利要求1或2所述的液晶屏压接装置，其特征为：电子元件是液晶驱动用IC。
5．一种液晶屏的制造方法，通过以下步骤将电子元件向液晶屏的基板伸出部压接：将液晶屏的主体部分安放在屏支撑台上，将液晶屏的基板伸出部安放在屏托台上，在基板伸出部上夹持粘接用构件并安放电子元件，通过压接头使电子元件向屏托台方向推压；其特征为：
上述屏支撑台能够向着与压接头移动方向相同方向平行移动，同时通过反作用施加装置支撑。
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