JP2009036894A - 表示パネルのフレキシブル基板剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルのパネル端子部に異方性導電接着材を介して接続されているフレキシブル基板を、パネル端子部側の電極端子に損傷を与えることなく、また、剥離残渣が残らないように自動的にきれいに剥離できるようにする。
【解決手段】加熱手段２００によりパネル端子部１２ａの下面側からパネル端子部の一部分を異方性導電接着材のＴｇ温度以上に加熱した状態で、剥離力付与手段３００にてフレキシブル基板２０の一端側の端部２０ａに剥離荷重を加えて、フレキシブル基板２０を一端側２０ａから他端側２０ｂに向けて剥離する際、移動手段によりフレキシブル基板２０の剥離点Ｐが加熱手段２００上に位置するように液晶表示パネル１０をテーブル１００とともに移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネルのフレキシブル基板剥離装置に関し、さらに詳しく言えば、表示パネルのリペア時に表示パネルからフレキシブル基板を剥離するフレキシブル基板の剥離装置に関するものである。

表示パネルには、外部の表示制御装置から表示駆動信号を入力するための中継基板としてのフレキシブル基板が接続される。表示パネルの分野において、フレキシブル基板には、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）などが用いられることが多い。

表示パネルとして液晶表示パネルを例示すると、液晶表示パネルにフレキシブル基板を接続したのち、実際にフレキシブル基板を介して表示駆動信号を入力して点灯検査が行われるが、その検査で異常が発見された液晶表示パネルはリペア工程に回される（例えば、特許文献１参照）。

リペア工程においては、多くの場合、液晶表示パネルからフレキシブル基板が剥離される。その従来例を図４ないし図６により説明する。図４，図５は液晶表示パネルは同一構成であるが、フレキシブル基板の異なる剥がし方を示す模式図で、図６はフレキシブル基板の接続部分を示す図４のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。

図４および図５に示すように、液晶表示パネル１０は、ともにガラス材からなる一対の透明電極基板１１，１２を図示しない周辺シール材を介して貼り合わせ、そのセル内に液晶物質を封入することにより構成されるが、少なくとも一方の透明電極基板１２には、表示信号入力用のパネル端子部１２ａが側方に張り出すように連設される。

図６に示すように、パネル端子部１２ａには、液晶表示パネル１０内の表示電極と引き回し配線（ともに図示しない）を介して接続される電極端子１３が設けられている。図６には、１本の電極端子１３しか示されていないが、実際には、上記表示電極と対応する本数分設けられている。

液晶表示パネル１０がドットマトリクス型の場合、電極端子１３は表示電極と同じくＩＴＯ（インジウム錫酸化物）材にて形成されるＩＴＯ電極１３ａのみからなるが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型機種の場合には、比較的大きな電流を流す必要があることから、ＩＴＯ電極１３ａ上に例えばクロムなどのメタル電極１３ｂが形成される。

このほか、透明電極基板１１，１２の各外面には、それぞれ偏光膜１４が貼着され、また、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）型機種の場合には、図４および図５に示すように、パネル端子部１２ａに表示駆動用のベアチップ１５が実装される。

パネル端子部１２ａには、フレキシブル基板２０が接続される。図６に示すように、フレキシブル基板２０には、パネル端子部１２ａの電極端子１３に対応する例えば銅箔からなる接続端子２１が形成されている。

電極端子１３と接続端子２１の接続には、図６に示すように、その多数本同士を一括して接続することができる異方性導電接着材３０が好ましく用いられている。

異方性導電接着材３０は、例えば熱可塑性樹脂３１内に導電性粒子３２をほぼ均一に分散させてなる機械的，電気的な接続機能を有するコネクタ材であって、通常は、フィルム形態のＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）で提供される。このため、以下の説明において、異方性導電接着材をＡＣＦということがある。

パネル端子部１２ａからフレキシブル基板２０を剥離する場合、例えばハンダ鏝でＡＣＦ３０をそのＴｇ温度（ガラス遷移温度）付近にまで加熱し接着性を低下させたうえで、フレキシブル基板２０を引き剥がすようにしている。

ＡＣＦ３０を加熱する方法には、図４に示すように、ハンダ鏝Ｈをパネル端子部１２ａの下面側に当てて加熱する第１の加熱法と、図５に示すように、ハンダ鏝Ｈをフレキシブル基板２０の表面側に当てて加熱する第２の加熱法とがある。

パネル端子部１２ａの下面側から加熱する第１の加熱法の場合、メタル電極１３ｂでの放熱により、電極端子１３上に存在するＡＣＦと、電極端子１３間に存在するＡＣＦとで微少ではあるが温度差が生じ、電極端子１３間に存在するＡＣＦが先に軟らかくなり、加熱部分での接着力は全体的に低下する。

しかしながら、一般的に、ＩＴＯ電極１３ａとメタル電極１３ｂの付着力は余り強くないため、フレキシブル基板２０を引き剥がす際、フレキシブル基板２０に付着したＡＣＦとともにメタル電極１３ｂが剥離してしまうことがある。

また、フレキシブル基板２０の表面側から加熱する第２の加熱法の場合、ＡＣＦ３０が均等に加熱され、主にフレキシブル基板２０とＡＣＦ３０の界面で剥離が生ずるため、メタル電極１３ｂが剥離されるリスクは減少するが、他方においてパネル端子部１２ａにＡＣＦ残渣が多く残ることになる。

そのため、アルコールなどの溶剤でＡＣＦ残渣を除去することになるが、これには時間がかかるばかりでなく、その残渣除去作業時に電極端子１３に例えば払拭傷が付けられることもある。なお、電極端子１３がＩＴＯ電極１３ａのみからなる場合でも、少なからず同様な問題が生ずる。

特開平１０−１５３７８９号公報

したがって、本発明の課題は、表示パネルのパネル端子部に異方性導電接着材を介して接続されているフレキシブル基板を、パネル端子部側の電極端子に損傷を与えることなく、また、剥離残渣が残らないように自動的にきれいに剥離できるフレキシブル基板剥離装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、表示パネルのパネル端子部に異方性導電接着材を介して接続されているフレキシブル基板を、上記パネル端子部から剥離する表示パネルのフレキシブル基板剥離装置において、上記表示パネルが載置されるテーブルと、上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離する部分において上記パネル端子部の下面側から上記異方性導電接着材のＴｇ温度（ガラス遷移温度）以上に加熱する固定配置の加熱手段と、上記フレキシブル基板の一端側の端部を掴み上記フレキシブル基板に対して剥離荷重を加える剥離力付与手段と、上記表示パネルを上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離する部分を順次加熱するとともに上記剥離力付与手段により上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離するために上記テーブルとともに移動させる移動手段とを備えていることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、加熱手段による加熱温度をＴｇ温度＋１０℃以上，Ｔｇ温度＋２０℃未満とすることを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、上記パネル端子部に対する上記フレキシブル基板の剥離角度を４０度以上，８０度未満とすることを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項において、剥離力付与手段として、釣り合い重りを用いることを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか１項で、上記パネル端子部にＩＴＯ電極上にメタル電極を積層してなる電極端子が形成されている場合において、上記剥離荷重を上記ＩＴＯ電極と上記メタル電極の付着力よりも小さくすることを特徴としている。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項において、上記パネル端子部に形成されている電極端子の幅をＷとして、上記パネル端子部に対する上記加熱手段の加熱幅をＷ×電極端子４〜８本分の局所加熱幅とすることを特徴としている。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項において、上記テーブルを自由に移動可能にするとともに、上記加熱手段として自由に回転可能なローラヒータを用い、上記剥離力付与手段による剥離力にて上記テーブルを移動させることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、加熱手段によりパネル端子部からフレキシブル基板を剥離する部分においてパネル端子部の下面側から異方性導電接着材のＴｇ温度以上に加熱した状態で、剥離力付与手段にてフレキシブル基板の一端側の端部に剥離荷重を加えて、フレキシブル基板を一端側から他端側に向けて剥離する際、移動手段によりパネル端子部からフレキシブル基板を剥離する部分を順次加熱するとともに上記剥離力付与手段により上記パネル端子部からフレキシブル基板を剥離するために表示パネルをテーブルとともに移動させるようにしたことにより、フレキシブル基板をパネル端子部側の電極端子に損傷を与えることなく、また、剥離残渣が残らないように自動的にきれいに剥離することができる。

請求項２に係る発明によれば、加熱手段による加熱温度をＴｇ温度＋１０℃以上，Ｔｇ温度＋２０℃未満とすることにより、異方性導電接着材を確実に溶融させることができるとともに、偏光膜やパネル端子部に実装されている表示駆動用のベアチップ等の電子部品に熱的な悪影響を与えずに済む。

請求項３に係る発明によれば、パネル端子部に対するフレキシブル基板の剥離角度を４０度以上，８０度未満とすることにより、フレキシブル基板に適正な荷重をかけて引き剥がすことができるとともに、パネル端子部の面と平行なベクトル分力にてテーブルを引き剥がしに同調させて横方向に移動させることができる。すなわち、場合によっては、剥離力付与手段にテーブル移動手段を兼用させることができる。

請求項４に係る発明によれば、剥離力付与手段として、釣り合い重りを用いることにより、常に一定の剥離荷重を加えることができる。また、剥離荷重の調整も簡単に行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、パネル端子部にＩＴＯ電極上にメタル電極を積層してなる電極端子が形成されている場合において、剥離荷重をＩＴＯ電極とメタル電極の付着力よりも小さくすることにより、メタル電極の剥離を防止することができる。

請求項６に係る発明によれば、パネル端子部に形成されている電極端子の幅をＷとして、パネル端子部に対する加熱手段の加熱幅をＷ×電極端子４〜８本分の局所加熱幅とすることにより、加熱不足，過剰加熱を防止できる。また、請求項２と同じく、偏光膜やパネル端子部に実装されている表示駆動用のベアチップ等の電子部品に熱的な悪影響を与えずに済む。

請求項７に係る発明によれば、テーブルを自由に移動可能にするとともに、加熱手段として自由に回転可能なローラヒータを用い、剥離力付与手段による剥離力にてテーブルを移動させることにより、請求項３と同じく、剥離力付与手段にテーブル移動手段を兼用させることができる。これによれば、フレキシブル基板の剥離に伴ってテーブルを微妙に移動させることができる。

次に、図１ないし図３により、本発明の２つ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は本発明の第１実施形態に係るフレキシブル基板剥離装置を示す模式的な正面図（パネル端子部の端面側から見た図）、図２はその側面図、図３は本発明の第２実施形態に係るフレキシブル基板剥離装置を示す図１と同様の正面図である。

なお、この実施形態においても、例示される液晶表示パネルおよびフレキシブル基板は、先の図４ないし図６で説明した構成と同じであってよい。すなわち、液晶表示パネル１０は電極端子１３が形成されたパネル端子部１２ａを有し、パネル端子部１２ａには異方性導電接着材（ＡＣＦ）３０を介してフレキシブル基板２０が電気的，機械的に接続されている。

図１および図２に示すように、第１実施形態に係るフレキシブル基板剥離装置は、パネル端子部１２ａからフレキシブル基板２０を自動的に剥離するため、液晶表示パネル１０が載置されるテーブル１００と、ＡＣＦ３０（図６参照）を加熱する加熱手段２００と、フレキシブル基板２０に剥離荷重を加える剥離力付与手段３００とを備えている。

テーブル１００は、図２に示すように、液晶表示パネル１０のパネル端子部１２ａを除く本体部分（表示部分）を支持する表面が平滑なテーブルで、図示しないが、液晶表示パネル１０を例えば負圧吸着により一時的に固定するパネル固定手段を備えている。

テーブル１００は可動テーブルで、図１の正面図では左右方向、図２の側面図では紙面と直交する方向に往復的に移動する。この第１実施形態において、テーブル１００はステッピングモータ１２０により送りねじ軸１１０を介して移動が制御される。その移動制御ピッチは１ｍｍ単位程度であることが好ましい。

この第１実施形態では、加熱手段２００にヒータバー２１０が用いられている。ヒータバー２１０は、パネル端子部１２ａの下面側の固定された位置に配置され、高さ調整手段２１１によりパネル端子部１２ａの下面に接触するように、その高さが調整される。

なお、加熱手段２００によりフレキシブル基板２０の表面（上面）側から加熱する場合には、剥離界面がフレキシブル基板２０とＡＣＦ３０との接合面間になり、パネル端子部１２ａ側にＡＣＦ残渣が残り易くなるため、好ましくない。

ヒータバー２１０は、パネル端子部１２ａの下面側からＡＣＦ３０をそのＴｇ温度以上の温度に加熱する。液晶表示パネル１０に貼着されている偏光膜１４（図４参照）やパネル端子部１２ａ上のベアチップ１５などに熱的な悪影響を与えないようにするうえで、ヒータバー２１０の好ましい加熱温度は、Ｔｇ温度＋１０℃以上，Ｔｇ温度＋２０℃未満である。

また、ヒータバー２１０は、パネル端子部１２ａの一部分のみを加熱する。加熱不足，過剰加熱を防止するとともに、上記偏光膜１４や上記ベアチップ１５などに熱的な悪影響を与えないようにするうえで、ヒータバー２１０の好ましい加熱幅は、パネル端子部１２ａに形成されている電極端子１３（図６参照）の幅をＷとして、Ｗ×電極端子４〜８本分の局所加熱幅であることが好ましい。

剥離力付与手段３００には、釣り合い重り方式を採用している。すなわち、剥離力付与手段３００は、ヒータバー２１０の近傍に立設され、上端に水平方向に延びる横梁３１１を有する支柱３１０を備えている。

横梁３１１には紐３２０がかけられ、紐３２０の一端にはクリップ３２１が取り付けられ、紐３２０の他端には重り３３０がつり下げられる。横梁３１１に対する紐３２０の摩擦抵抗を少なくするため、横梁３１１に滑車が設けられるとよい。

クリップ３２１でフレキシブル基板２０の一端側の端部２０ａを掴むことにより、フレキシブル基板２０に重り３３０による剥離荷重がかけられる。

重り３３０の重さは任意に選択されてよいが、先の図６で説明したように、パネル端子部１２ａに形成される電極端子１３がＩＴＯ電極１３ａとメタル電極１３ｂとの積層体からなる場合には、メタル電極１３ｂに剥離が生じないようにするため、剥離荷重をＩＴＯ電極１３ａとメタル電極１３ｂとの付着力よりも小さくすることが好ましい。

ただし、剥離荷重を余り小さくすると、フレキシブル基板２０の剥離に時間がかかり、同一箇所が過剰に加熱され、その周辺の熱履歴が問題となるため、最低荷重は５０ｇ以上とすることが好ましい。

また、図１に示す剥離点Ｐを移動させながら、フレキシブル基板２０に適正な範囲で剥離荷重をかけて引き剥がすうえで、パネル端子部１２ａに対するフレキシブル基板２０の剥離角度αは４０度以上，８０度未満であることが好ましい。

なお、本発明における剥離角度αとは、剥離力付与手段３００によりフレキシブル基板２０が屈曲した際に曲率が最大になる箇所とフレキシブル基板の剥離点Ｐを結んだ仮想接線と、パネル端子部１２ａの表面とのなす角度のことである。

次に、上記構成の第１実施形態の動作の一例について説明する。まず、ステッピングモータ１２０を駆動して、図１において、フレキシブル基板２０の一端側（右側）の端部２０ａがヒータバー２１０上に位置するようにテーブル１００を左側に寄せる。

次に、紐３２０の一端側のクリップ３２１でフレキシブル基板２０の一端側の端部２０ａを掴むとともに、紐３２０の他端に所定の重さの重り３３０を吊す。

そして、ヒータバー２１０に通電して、パネル端子部１２ａの下面側から上記ＡＣＦ３０をそのＴｇ温度以上の温度（好ましくは、Ｔｇ温度＋１０℃以上，Ｔｇ温度＋２０℃未満）で加熱する。

上記ＡＣＦ３０が溶融し、フレキシブル基板２０が剥がれ始めたら、その剥離角度αが好ましくは４０度以上，８０度未満の範囲内に収まるように、ステッピングモータ１２０により送りをかけてテーブル１００を図１において右側に移動させる。

すなわち、フレキシブル基板２０の剥離点Ｐが常にヒータバー２１０上に存在するように、ステッピングモータ１２０により送りをかけてテーブル１００を移動させ、これを最終的にフレキシブル基板２０の他端側の端部２０ｂが剥がれるまで実行する。

上記第１実施形態では、ステッピングモータ１２０によりテーブル１００を移動させるようにしているが、使用する重り３３０が重い場合には、フレキシブル基板２０にかけられる剥離荷重によってテーブル１００を移動させることができる。

すなわち、フレキシブル基板２０の一端側の端部２０ａを所定の角度で斜め上方に引っ張り上げる場合、パネル端子部１２ａには、その引っ張り上げベクトルの水平方向の分力が作用する。

上記したように、特に、パネル端子部１２ａに対するフレキシブル基板２０の剥離角度αが４０度以上，８０度未満の場合、大きな水平方向の分力が得られるため、テーブル１１０を引き剥がしに同調させて横方向に移動させることができる。

これを実現するには、移動摩擦抵抗を極力小さくする必要がある。そのため、図３の第２実施形態では、図示しないガイドレールによりテーブル１００を図３において左右方向に自由に移動可能にするとともに、加熱手段２００に自由回転可能なローラヒータ２２０を用いる。これによれば、フレキシブル基板２０の剥離に伴ってテーブル１００を微妙に移動させることができる。

なお、図３の第２実施形態のさらなる変形例として、ローラヒータ２２０を図示しないモータに連結し、ローラヒータ２２０を補助送り機構とすることもでき、このような態様も本発明に含まれる。

また、上述の実施形態は液晶表示パネルを例にしているが、本発明は、有機ＥＬパネル等の他の表示パネルの場合にも適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るフレキシブル基板剥離装置を示す模式的な正面図。 図１の側面図。 本発明の第２実施形態に係るフレキシブル基板剥離装置を示す模式的な正面図。 従来でのフレキシブル基板の剥がし方の一例を示す模式図。 従来でのフレキシブル基板の剥がし方の別の例を示す模式図。 図４のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。

符号の説明

１０ 液晶表示パネル
１２ａ パネル端子部
１３ 電極端子
１３ａ ＩＴＯ電極
１３ｂ メタル電極
２０ フレキシブル基板
３０ 異方性導電接着材（ＡＣＦ）
１００ テーブル
２００ 加熱手段
２１０ ヒーターバー
２２０ ローラヒータ
３００ 剥離力付与手段
３２１ クリップ
３３０ 重り

Claims (7)

1. 表示パネルのパネル端子部に異方性導電接着材を介して接続されているフレキシブル基板を、上記パネル端子部から剥離する表示パネルのフレキシブル基板剥離装置において、
   上記表示パネルが載置されるテーブルと、上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離する部分において上記パネル端子部の下面側から上記異方性導電接着材のＴｇ温度（ガラス遷移温度）以上に加熱する固定配置の加熱手段と、上記フレキシブル基板の一端側の端部を掴み上記フレキシブル基板に対して剥離荷重を加える剥離力付与手段と、上記表示パネルを上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離する部分を順次加熱するとともに上記剥離力付与手段により上記パネル端子部から上記フレキシブル基板を剥離するために上記テーブルとともに移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする液晶表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
2. 上記加熱手段による加熱温度を上記Ｔｇ温度＋１０℃以上，上記Ｔｇ温度＋２０℃未満とすることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
3. 上記パネル端子部に対する上記フレキシブル基板の剥離角度を４０度以上，８０度未満とすることを特徴とする請求項１または２に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
4. 剥離力付与手段として、釣り合い重りを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
5. 上記パネル端子部にＩＴＯ電極上にメタル電極を積層してなる電極端子が形成されている場合において、上記剥離荷重を上記ＩＴＯ電極と上記メタル電極の付着力よりも小さくすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
6. 上記パネル端子部に形成されている電極端子の幅をＷとして、上記パネル端子部に対する上記加熱手段の加熱幅をＷ×電極端子４〜８本分の局所加熱幅とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。
7. 上記テーブルを自由に移動可能にするとともに、上記加熱手段として自由に回転可能なローラヒータを用い、上記剥離力付与手段による剥離力にて上記テーブルを移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示パネルのフレキシブル基板剥離装置。

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