KR19980064127A

KR19980064127A - 플렉시블 기판 맞붙임 장치 및 맞붙임 방법

Info

Publication number: KR19980064127A
Application number: KR1019970068668A
Authority: KR
Inventors: 고시오요시히로; 우메즈유타카; 모리야히데키; 이와사키노리유키
Original assignee: 가야시마고조; 히다치덴시엔지니어링가부시키가이샤
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1998-10-07
Also published as: JPH10177183A; KR100321327B1

Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 플렉시블 기판을 액정 패널의 투명기판에 대하여 미세한 피치간격으로 형성되어 있는 전극을 확실하게 접속한 상태로 맞붙이기 위하여 각각의 위치 조정을 매우 정확하게 행할 수 있게 한다.

받침대(15)에는 투명 유리판(17)이 설치되고, 액정 패널(1)및 FPC(6)에 개소 설치한 얼라인먼트 마크(7, 8)가 위치하는 부위에 각각 투과 구멍(18)이 형성되고, 받침대(15)의 하부에 텔레비젼 카메라 유닛(19)을 마련하여 투과 구멍(18)및 투명유리판(17)을 개재하여 얼라인먼트 마크(7, 8)가 시야를 들어오게 한다. 액정 패널(1)의 투명 기판(3)은 그 얼라인먼트 마크(7)가 투과 구멍(18)의 상부 위치에 배치하여 텔레비젼 카메라 유닛(19)으로 촬영되고, 또 FPC(6)는 받침대(15)를 소정량 하강시켜 압착 헤드(20)로 위쪽에서 압압된 상태로 그 얼라인먼트 마크(8)를 투과 구멍(18)을 개재하여 텔레비젼 카메라 유닛(19)의 시야에 들어 온다.

Description

플렉시블 기판 맞붙임 장치 및 맞붙임 방법

본 발명은 액정 디스플레이를 구성하는 액정 패널의 제조 공정에 있어서, 투명 기판에 플렉시블 기판을 맞붙이는 장치 및 맞붙임 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이는 액정 패널에 드라이버 회로를 접속함으로써 구성되고, 다시 이 드라이버 회로에 플렉시블 기판(Flexibe Print Circuit, 이하 FPC라 함)이 접속된다. 여기서 드라이버 회로는 IC칩을 가지며, 이 IC칩은 액정 패널을 구성하는 상하의 투명 기판중 한쪽의 투명 기판의 표면에 형성한 전극으로 하는 것인데, IC칩은 TCP(Tape Carrier Package)로 형성되고 이 TCP로부터 드라이버 IC를 펀칭하여 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 이용하여 투명 기판에 TAB(Tape Automated Bonding)를 탑재하는 방식과, 액정 패널에 직접 IC칩을 직접 탑재하는 소위 COG(Chip on Glass)방식이 있다.

COG방식에 있어서는 FPC는 IC칩이 탑재되어 있는 액정 패널의 투명 기판에 직접 부착된다. FPC 및 투명 기판에는 상호 전기적으로 접속되는 전극이 설치되어 있고 액정 패널에 FPC를 맞붙일 때에는 FPC와 투명 기판과의 전극이 확실하게 접속되지 않으면 안된다. 이 때문에 투명 기판에 ACF를 부착하여 두고, 이 ACF 상에 FPC를 맞붙여 열압착된다. 여기서 FPC 및 투명 기판에 있어서의 전극은 매우 가늘은 피치 간격으로 형성되어 있고, 따라서 FPC를 액정 패널에 대하여 매우 정확하게 위치 맞춤하지 않으면 안된다. 액정 패널의 투명 기판에서의 FPC가 맞붙여지는 각 변과 FPC를 정확하게 위치 맞춤할 수 있게 하기 위해서는 각각 한쌍의 얼라인먼트 마크가 마련되어 진다.

이상의 것으로부터 액정 패널에 FPC를 맞붙일 때에는 텔레비젼 카메라를 이용하여 그것들의 얼라인먼트 마크를 검출하여 이 화상을 화상 인식 수단으로 소정의 신호 처리를 행함으로써 액정 패널 및 FPC의 상대 위치 어긋남을 검출하여 적어도 어느 한쪽의 위치 보정을 행하게 한다. 이로써 액정 패널과 FPC사이의 위치 맞춤이 행하여져 액정 패널을 받침대에 당접시킨 상태에서 FPC를 이 액정 패널에 있어서의 투명 기판의 소정의 위치에 겹쳐 맞추어 압착 수단에 의하여 열압착시키도록 하여 맞붙임이 행하여진다.

그런데 액정 패널과 FPC에서의 얼라인먼트 마크는 상호 맞붙임 면에 형성되어 있다. 즉 액정 패널과 FPC를 상하로 배치하였을 때에는 액정 패널 측의 얼라인먼트 마크는 상면측에 또 FPC측의 얼라인먼트 마크는 하면측에 형성되어 있다. 또 액정 패널 및 FPC의 사이즈는 크기 때문에 각각 2개소에 설치되어 있는 얼라인먼트 마크를 한 대의 텔레비젼 카메라의 시야로 포착하는 것은 불가능하다. 이상의 것으로부터 액정 패널 및 FPC에 각각 2개소 설치되어 모두 4개소의 얼라인먼트 마크는 각각 개별의 텔레비젼 카메라로 검출할 필요가 있기 때문에 4대의 텔레비젼 카메라가 필요하게 된다. 또한 이들 각 얼라인먼트 마크를 검출하여 액정 패널 및 FPC의 위치 조정을 행한 후, 맞붙임 스테이션으로 이행시켜 이 맞붙임 스테이션에 설치한 받침대 상에서 액정 패널과 FPC의 맞붙임이 행하여진다.

이상의 것으로부터 4대의 텔레비젼 카메라 상호의 위치가 맞지 않으면, 정확한 위치 검출을 행할 수 없다. 따라서 맞붙임 장치에 있어서의 위치 인식 기구의 구성이 복잡하게 된다. 또 4대의 텔레비젼 카메라 모두를 상호 엄격하게 위치 맞춤한 상태로 맞붙이는 것은 매우 곤란하며, 각각의 텔레비젼 카메라에 약간이라도 위치 어긋남이 있으면, 오차의 누적으로 정확한 위치 검출을 행할 수 없게 된다. 특히 최근에는 액정 패널 및 FPC에 형성되는 전극의 폭 및 피치 간격이 미세화되는 경향에 있고, 텔레비젼 카메라 상호의 위치검출이 현저히 곤란하게 되었다. 또한 4대의 텔레비젼 카메라는 상호의 위치가 정확하게 맞지 않으면 안될 뿐만 아니라, 이들 각 텔레비젼 카메라의 위치와 맞붙임 스테이션에서의 액정 패널과 FPC의 맞붙임 위치 사이에서의 위치 맞춤도 필요하게 된다. 따라서 전체로서 맞붙임 장치의 구성, 특히 4대의 텔레비젼 카메라의 맞붙임성이 매우 곤란하게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은 플렉시블 기판을 투명 기판에 미세한 피치 간격으로 형성되어 있는 전극을 확실하게 접속한 상태로 맞붙이기 위하여 간단한 구성으로 플렉시블 기판 및 투명 기판의 위치 어긋남을 정확하게 보정하여 상호 위차가 엄격하게 맞춘 상태에서 맞붙일 수 있도록 하는 데 있다.

도 1은 액정 패널 및 FPC의 요부 외관도,

도 2는 액정 패널을 FPC에 맞붙인 상태를 나타내는 평면도,

도 3은 액정 패널에의 FPC의 맞붙임 장치의 개략 구성도,

도 4는 화상 인식수단에 의한 위치 어긋남 검출 방식에 관한 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 액정 패널 2, 3 : 투명 기판

4 : IC칩 5 : ACF

6 : FPC 7, 8 : 얼라인먼트 마크

10 : 액정 패널 반송수단 11 : 반송 테이블

12 : 미세 조정 기구 13 : 흡착 테이블

14 : 진공 흡착 헤드 15 : 받침대

17 : 투명 유리판 18 : 투과 구멍

19 : 텔레비젼 카메라 유닛 20 : 압착 헤드

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 관한 맞붙임 장치의 구성으로서는 투명 기판과 플렉시블 기판을 각각 적어도 동일 간격으로 하여 각 한쌍 설치한 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 상호 위치 맞춤한 상에서 맞붙이는 장치에 있어서, 반송 테이블에 장착되고, 투명 기판의 하면이 얹어 놓여지고, 수평 방향 및 회전 방향으로 위치 조정 가능한 지지테이블과, 플렉시블 기판의 상면이 지지되고, 수평 방향 및 회전 방향으로 위치 조정 가능한 지지 수단과, 상기 투명 기판을 당접시킴과 동시에, 플렉시블 기판이 그 투명 기판상에 겹쳐 맞춰지는 받침대와, 플렉시블 테이블과 투명 기판과의 접합부를 압착하는 압착 수단과, 상기 받침대의 하부에 설치되고, 상기 투명 기판 및 플렉시블 기판의 각 얼라인먼트 마크를 촬영하는 텔레비젼 카메라로 이루어지고, 상기 받침대에 투명 유리판을 장착함과 동시에 상기 텔레비젼 카메라와 대향하는 위치에 개구를 마련하여 이 텔레비젼 카메라는 개구 및 투명 유리판을 개재하여 얼라인먼트 마크를 촬영하여 화상 인식에 의하여 이들 얼라인먼트 마크의 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 검출 가능한 구성으로 한 것을 그 특징으로 하는 것이다.

또 맞붙임 방법으로서는 투명 기판과 플렉시블 기판에 각각 설치한 얼라인먼트 마크를 텔레비젼 카메라에 의해 촬영하여 상호 위치 조정을 행한 다음에 받침대상에서 상호 겹쳐 맞추어 압착 수단에 의하여 맞붙임을 행함에 있어서, 상기 텔레비젼 카메라는 상기 받침대의 하부 위치에 배치하여 이 받침대의 아래쪽에서 상기 얼라인먼트 마크를 텔레비젼 카메라의 시야가 얻어지도록 구성한 맞붙임 장치를 이용하고, 상기 투명 기판을 그 얼라인먼트 마크가 받침대상의 텔레비젼 카메라의 시야 범위로 들어오도록 변위시킨 상태에서 얼라인먼트 마크를 촬영하여 화상 인식에 의해 기준위치로부터의 어긋남을 검출하여 그 위치 어긋남을 보정하고, 또 플렉시블 기판의 얼라인먼트 마크를 상기 텔레비젼 카메라로 촬영 가능한 위치로 변위시킬 때 상기 받침대의 높이 위치를 변화시킴과 동시에 상기 압착 수단으로 플렉시블 기판을 받침대 상에 압접시켜 이 텔레비젼 카메라로 촬영한 얼라인먼트 마크의 위치로부터 플렉시블 기판의 위치 어긋남을 검출하여 그 위치 어긋남을 보정하도록 하고, 또한 상기 받침대를 소정의 높이 위치로 유지한 상태에서 투명 기판을 받침대에 얹어 놓고 이어서 플렉시블 기판을 투명 기판 위에 적층시켜 상기 압착 수단으로 압착하는 것을 그 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 도면을 이용하여 본 발명의 일실시예에 관하여 설명한다. 도면에서 도 1은 액정 패널 및 FPC의 외관을 나타내고, 도 2에 FPC를 액정 패널에 맞붙이는 맞붙임 장치의 전체 구성을 나타낸다.

도 1에서 1은 액정 패널이고 액정 패널(1)은 투명 유리 등으로 구성되는 상하의 투명 기판(2, 3)을 가지며, 이 투명 기판(2, 3)간에는 액정이 봉입되어 있다. 하측에 위치하는 투명 기판(3)은 적어도 그 2변에서 투명 기판(2)보다 돌출하여 있고, 이 돌출 부분의 표면측에는 배선 패턴이 형성됨과 동시에 IC칩(4)이 실장되어 있다. 그리고 IC칩(4)에 접속한 배선은 투명 기판(3)의 에지 부분까지 연장되어 있고, 이 부위에는 ACF(5)가 부착되어 있다. 또 6은 FPC이며, 이 FPC(6)는 긴 길이의 가요성 시이트모양의 기판으로 이루어지고, 소요의 전자 부품등이 탑재됨과 동시에 소정 폭의 부착부(6a)가 복수개소 형성되어 있고, 이들 각 부착부(6a)에는 다수의 전극이 소정의 피치 간격으로 형성되어 있다. 그리고 도 2에 나타낸 바와 같이 FPC(6)는 그 전체 길이가 다른 것이 2매 이용되고, 액정 패널(1)의 긴변부와 짧은 변부에 부착된다.

FPC(6)는 그 각 부착부(6a)가 액정 패널(1)의 투명 기판(3)에 맞붙여지나, 이 맞붙임을 행하려면, 각각 설치한 전극이 정확하게 겹쳐 맞춰지게 되고, ACF(5)를 용융 내지 연화시켰을 때, 이 ACF(5)에 포함되는 도전입자를 개재하여 확실하게 전기적으로 접속시키도록 하지 않으면 안된다. 이 때문에 도 3에 나타낸 맞붙임 장치를 이용하여 FPC(6)을 액정 패널(1)의 투명 기판(3)에 정확하게 위치 맞춤한 상태로 맞붙인다.

이 맞붙임 시에는 액정 패널(1)의 투명 기판(3)측의 전극과 FPC(6)측의 전극이 상호 정확하게 일치하지 않으면 안된다. 이 때문에 양부재를 상호 위치조정하게 되나, 이 위치 조정을 행하기 위하여 위치 인식이 필요하게 된다. 액정 패널(1) 및 FPC(6)의 위치를 인식하기 위하여 액정 패널(1)의 투명 기판(3) 및 FPC(6)에는 각각 적어도 각 한쌍의 얼라인먼트 마크(7, 8)가 마련된다. 얼라인먼트 마크(7, 8)는 각각 투명 기판(3)의 전극 형성면 및 FPC(6)의 전극 형성면에 설치되어 있고, 이들 면이 직접 겹쳐 맞춰지도록 하여 맞붙인다. 여기서 액정 패널(1)측의 얼라인먼트 마크(7)는 투명 기판(3)의 대략 양쪽 끝 근방 위치에 마련 되어 있고, 이 투명 기판(3)에 대하여 위치 맞춤이 행하여지는 FPC(6)측의 얼라인먼트 마크(8)는 FPC(6)를 맞붙였을 때, 얼라인먼트 마크(7)와 정확하게 겹쳐 맞추거나 또는 얼라인먼트 마크(8)가 얼라인먼트 마크(7)와 적어도 동일 간격이 되도록 형성되고, 실제로 FPC(6)를 투명 기판(3)에 맞붙일 때에는 얼라인먼트 마크(7과 8)는 겹쳐 맞추거나 또는 소정 간격만큼 간격을 둔 위치가 되도록 설정된다. 도시 한 것에 있어서는 FPC(6)에 마련한 얼라인먼트 마크(8)는 투명 기판(3)에 겹치지 않는 위치에 마련되어 있기 때문에 FPC(6)를 투명 기판(3)에 겹쳤을 때 얼라인먼트 마크(7, 8)는 상호 일정한 간격 만큼 떨어진 위치로 된다.

FPC(6)는 이상과 같이 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 액정 패널(1)과의 사이에서 위치 조정을 행한 다음에 그 투명 기판(3)상에 겹쳐 맞추어 열압착함으로써 접속되게 된다. 단, FPC(6)는 투명 기판(3)에 겹친 후, 즉시 ACF(5)를 용융시켜 양자를 완전하게 고착하는 것이 아니라, 한번 가압착되어 FPC(6)를 액정 패널에 대하여 분리되지 않도록 유지한 다음에 본 압착 공정에서 액정 패널(1)에 대하여 ACF(5)를 개재하여 강고하게 FPC(6)의 고착을 행하도록 한다. 따라서 가압착의 단계에서는 ACF(5)가 어느 정도 연화하기 까지의 열은 작용시키나, 본 압착시와 비교하여 상당히 저온으로 압착된다. 그래서 이하에 도 3에 의거하여 얼라인먼트 마크(7, 8)를 기준으로 하여 액정 패널(1)의 투명 기판(3)에 FPC(6)를 가압착하기 까지의 작업을 행하는 맞붙임 장치의 개략 구성을 나타낸다.

또한 도 3에서 10은 액정 패널 반송 수단이며 이 액정 패널 반송 수단(10)은 반송 테이블(11)를 가지며, 이 반송 테이블(11)에는 미세 조정기구(12)를 개재하여지지 테이블로서의 흡착 테이블(13)이 설치되어 있다. 액정 패널(1)은 그 투명 기판(3)이 흡착 테이블(13)상에 소정의 위치로 위치 결정된 상태로 고정된다. 단, 투명 기판(3)에서의 투명 기판(2)으로부터 돌출하는 부분은 흡착 테이블(13)로부터 밀려나와 있다. 그리고 흡착 테이블(13)이 장착되어 있는 미세 조정 기구(12)는 흡착 테이블(13)상의 투명 기판(3)을 수평 방향, 즉 XY방향과, 수평면에서의 회전 방향, 즉 θ방향으로 위치를 미세 조정할 수 있게 되어 있다.

또 14는 유지 수단을 구성하는 진공 흡착 헤드이며, 이 진공 흡착 헤드(14)는 도시 생략한 로봇에 장착되어 FPC(6)를 그 상면측을 진공 흡착하여 소정의 위치로 반송함과 동시에 상하 방향으로 변위 가능하게 되어 있고, 또한 FPC(6)를 XY방향 및 θ방향의 위치를 미세 조정할 수 있게 되어 있다.

또한 15는 액정 패널(1)의 투명 기판(3)에 FPC(6)를 맞붙일 때 액정 패널(1)특히 그 투명 기판(3)에서의 흡착 테이블(13)로부터 밀려나온 부분을 받아 지탱하는 받침대를 나타내고, 이 받침대(15)는 수평부(15a)와 연직부(15b)로 구성되고, 연직부(15b)는 가이드(16)를 따라 상하 방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 받침대(15)는 높은 강도를 가지게 하기 위하여 금속으로 형성되어 있고, 이 받침대(15)에 있어서의 수평부(15a)의 위에는 투명 기판(3)에서의 FPC(6)의 맞붙임 부분이 얹어 놓여지는 부분에는 투명 유리판(17)이 설치되어 있고, 또한 수평부(15a)에는 액정 패널(1) 및 FPC(6)에 2개소 마련되어 있는 얼라인먼트 마크(7, 8)가 위치하는 부위에 각각 투과 구멍(18)이 형성되어 있다. 그리고 이들 각 투과 구멍(18)의 하부에 얼라인먼트 마크(7, 8)를 촬영하는 텔레비젼 카메라 유닛(19)이 설치되어 있다 이 텔레비젼 카메라(19)는 촬영 수단(19a)과 대물 렌즈(19b)를 가지며, 또한 이 대물 렌즈(19b)로부터의 광로를 90°굽히기 위한 반사 미러(19c)가 설치되어 있다.

받침대(15)의 상부 위치에는 압착 수단을 구성하는 압착 헤드(20)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 여기서 압착 헤드(20)는 액정 패널(1)에 FPC(6)을 고착하기 위하여 가열되어 있으나, 이 위치에서는 가압착이고, 따라서 가열온도는 비교적 낮게 설정되어 있다. 압착 헤드(20)는 평상시에는 받침대(15)보다도 높은 위치에 배치되어 있고, 이 받침대(15)에 액정 패널(1)이 설치되고, 또한 FPC(6)가 겹쳐 맞춰졌을 때 액정 패널(1)에 있어서의 투명 기판(3)의 ACF(5)를 부착한 부위를 FPC(6)의 위로부터 가압하는 압착날(20a)을 구비하고 있다.

맞붙임 장치는 이상과 같이 구성되나, 그 맞붙임 장치에서는 액정 패널(1)에 FPC(6)를 맞붙일 때 액정 패널(1)을 받침대(15)상에 위치시켜 위치 조정을 행하고, 이어서 FPC(6)를 받침대(15)상에서 위치 조정을 행한다. 그후 액정 패널(1)을 받침대(15)상에 설치하여 그 투명 기판(3)의 소정 위치에 FPC(6)를 겹쳐 맞추어 가열되어 있는 압착 헤드(20)에 의해 가압함으로써 압착된다. 여기서 이하에 FPC(6)의 투명 기판(3)에 대한 맞붙임을 행하는 방법에 관하여 설명한다.

먼저 액정 패널(1)을 흡착 테이블(13)의 소정의 위치에 흡착 유지시켜 두고, 또 FPC(6)는 진공 흡착헤드(14)에 흡착 유지시킨다. 여기서 흡착 테이블(13)에는 액정 패널(1)이 또 진공 흡착 헤드(14)에는 FPC(6)가 각각 초벌 위치결정된 상태로 유지되어 있다. 이 초벌 위치결정은 후기하는 위치 미세조정을 행하기 위하여 텔레비젼 카메라 유닛(19)에 의하여 얼라인먼트 마크(7, 8)가 촬영되나, 이 때 얼라인먼트 마크(7, 8)가 텔레비젼 카메라 유닛(19)의 시야에 확실하게 들어오는 정도의 것으로 한다.

이 상태에서 먼저 반송 테이블(11)를 전진시켜 그 흡착 테이블(13)에 흡착 유지되어 있는 액정 패널(1)을 받침대(15)의 상부 위치에서 그 얼라인먼트 마크(7)가 투과 구멍(18)내에 면하는 위치까지 변위시킨다. 그리고 텔레비젼 카메라 유닛(19)에 의하여 액정 패널(1)에서의 투명 기판(3)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크(7)를 촬영한다. 얼라인먼트 마크(7)는 2개소 마련되어 있고, 텔레비젼 카메라 유닛(19)도 각각의 얼라인먼트 마크(7)에 대응하는 2개소에 마련되어 있기 때문에 두 개의 얼라인먼트 마크(7)를 텔레비젼 카메라 유닛(19)으로 촬영하여 그것들의 기준위치로부터의 어긋남을 검출한다. 이 얼라인먼트 마크(7)의 위치 어긋남 검출은 텔레비젼 카메라 유닛(19)으로부터의 화상을 화상 인식 수단으로 도입하여 소정의 신호처리를 행하여 위치 어긋남 양을 연산한다. 그리고 미세 조정 기구(12)에서의 서보수단에 보정신호를 입력하여 미세 조정 기구(12)를 xyθ방향으로 적절히 변위시킴으로써 액정 패널(1)의 위치 조정이 행하여진다. 단, 이 액정 패널(1)의 위치는 실제로 FPC(6)를 맞붙이는 위치가 아니다. 이 위치보다 얼라인먼트 마크(7, 8)간에 있어서의 간격 만큼 벗어난 위치가 맞붙임 위치가 된다.

즉 도 4에 나타내는 바와 같이 좌우의 텔레비젼 카메라 유닛(19)(도 3에서는 양 텔레비젼 카메라 유닛을 구별하기 위하여 부호 19R, 19L을 이용한다)의 시야를 R, L로 하였을 때, 얼라인먼트 마크(7)(좌우의 얼라인먼트 마크를 구별하기 위하여 도 3에는 부호 7R, 7L로 나타낸다)가 각각 시야(R, L)에 의하여 포착된다. 각각 시야(R, L)에 있어서는 기준 위치(RS, LS)가 설정되어 있고, 이들 기준 위치(RS, LS)의 위치와 얼라인먼트 마크(7R, 7L)의 위치와의 어긋남을 검출한다. 지금, 얼라인먼트 마크(7R, 7L)가 도시한 위치에 있었다고 한다. 이들 얼라인먼트 마크(7R, 7L)를 연결하는 선(P)은 기준 위치(RS, LS)를 연결하는 선(Q)에 대하여 Δθ경사져 있다. 따라서 이 Δθ가 θ방향에 있어서의 보정량이 된다. Δθ만큼 수평방향으로 회전시키면, 양 얼라인먼트 마크(7R, 7L)의 위치는 모두 기준 위치(RS, LS)에 대하여 X방향으로 Δx, Y방향으로 Δy만큼 어긋나 있다. 따라서 이들 어긋남 양(Δx, Δy)이 XY방향의 어긋남 양이다.

이상과 같이 하여 XY방향 및 θ방향의 어긋남을 검출하여 미세 조정 기구(12)에 의하여 보정을 행하면, 흡착 테이블(13)상에 위치하는 액정 패널(1)은 받침대(15)에 대하여 기준 위치가 되도록 우치 조정이 이루어진다. 액정 패널(1)은 화상 인식에 의하여 위치 어긋남이 검출되어 그 보정이 행하여진 후, 반송 테이블(11)를 작동시켜 액정 패널(1)을 받침대(15)의 상부 위치로부터 이간시켜 이 받침대(15)의 상부 위치를 개방한다. 여기서 반송 테이블(11)의 이동은 스텝핑 모터등과 같이 정확하게 위치를 제어할 수 있는 구동 수단을 이용하여 행하도록 하고, 또한 위치 미세 조정을 행한 위치를 기억시켜 둠으로써 다시 받침대(15)상의 위치로 복귀시키면, 소정의 위치에 정확하게 배치할 수 있다. 단 얼라인먼트 마크(7, 8)는 겹쳐 지지 않기 때문에 얼라인먼트 마크(7)를 검출하였을 때의 위치보다 얼라인먼트 마크(7, 8)간의 간격 만큼 앞쪽의 위치에서 반송 테이블(11)를 정지시키도록 한다.

그후, 진공 흡착 헤드(14)에 흡착 유지되어 있는 FPC(6)의 위치 조정을 행한다. 이 FPC(6)의 위치 검출도 텔레비젼 카메라 유닛(19)을 포함하는 화상 인식 수단에 의하여 행하여진다. 따라서 진공 흡착 헤드(14)에 의하여 FPC(6)를 받침대(15)의 상부 위치까지 반송시켜 이 FPC(6)에 설치한 얼라인먼트 마크(8)를 텔레비젼 카메라 유닛(19)의 시야내로 들어오게 한다.

그런데 FPC(6)는 플렉시블 기판인 관계로, 진공 흡착 헤드(14)로 흡착하고 있는 것만으로는 굽힘이나 구불거림등이 있고, 그대로의 상태에서 텔레비젼 카메라 유닛(19)으로 얼라인먼트 마크(7, 8)를 촬영하여도 그 화상은 바른 위치를 나타낸 것이 아니다. 그래서 FPC(6)를 받침대(15)와 압착 헤드(20)사이에서 끼워 유지시키도록 하여 FPC(6)를 똑바른 상태로 교정한 다음, 얼라인먼트 마크(8)를 촬영한다. 또한, 텔레비젼 카메라 유닛(19)에서는 액정 패널(1)의 얼라인먼트 마크(7)와 FPC(6)의 얼라인먼트 마크(8)를 촬영하나, 액정 패널(1)에서는 투명 기판(3)의 표면측에 설치되어 있고, 텔레비젼 카메라 유닛(19)은 투명 유리(17)를 개재하여 투명 기판(3)의 이면측에서 얼라인먼트 마크(7)가 촬영된다. 이에 대하여 FPC(6)에는 텔레비젼 카메라 유닛(19)에 대향하는 면에 얼라인먼트 마크(8)가 마련되어 있기 때문에 얼라인먼트 마크(8)는 투명 유리(17)만을 개재하여 촬영된다. 따라서 투명 기판(3)의 굴절율에 의하여 얼라인먼트 마크(7과 8)에서는 투명 기판(3)의 굴절률 만큼 텔레비젼 카메라 유닛(19)의 대물 렌즈(19b)에 의한 앞측 초점위치가 달라진다.

이상의 것으로부터 FPC(6)의 위치 검출을 행할 때에는 받침대(15)를 소정량 만큼 하강시켜 받침대(15)의 높이 조정을 행함으로써 받침대(15)상에는 FPC(6)을 배치하였을 때, 그 얼라인먼트 마크(8)의 위치에 텔레비젼 카메라 유닛(19)에 있어서의 대물 렌즈(19b)의 초점이 맞도록 위치 조정한다. 그리고 진공 흡착헤드(20)를 하강시켜 FPC(6)를 받침대(15)에 당접시키고, 다시 압착 헤드(20)를 하강시켜 FPC(6)를 압압한다. 이로써 투명 기판(3)측의 얼라인먼트 마크(7)의 촬영시에 대하여 투명 기판(3)의 굴절률에 의거하는 초점 조절이 행하여지고, 또한 FPC(6)는 똑바른 모양으로 교정된다. 이로써 텔레비젼 카메라 유닛(19)으로 FPC(6)의 얼라인먼트 마크(8)를 정확하게 촬영할 수 있고, 상기한 액정 패널(1)의 경우와 마찬가지로 화상 인식 수단에 의하여 기준 위치로부터의 어긋남을 정확하게 검출할 수 있다. 또한 압착헤드(20)는 가열되어 있으나, 가압착을 행할 때의 가열은 예를 들어 40℃내지 50℃정도의 열이기 때문에 이 정도의 열에 의해서는 FPC(6)가 변형하는 등의 염려는 없다.

텔레비젼 카메라 유닛(19)에 의하여 얼라인먼트 마크(8)를 촬영하여 상기와 마찬가지로 화상 인식 수단에 의하여 기준 위치로부터의 어긋남을 검출한 후, 압착 헤드(20)를 상승시킴과 동시에 진공 흡착 헤드(14)를 받침대(15)로부터 이간시켜 XY방향 및 θ방향의 위치 조정을 행한다. 이로써 진공 흡착 헤드(14)에 의하여 흡착 유지되어 있는 FPC(6)는 받침대(15)에 대하여 소정의 위치 관계가 되도록 즉 액정 패널(1)과 정확하게 위치 맞춤할 수 있는 상태로 된다.

진공 흡착 헤드(14)를 소정의 높이 위치로 유지한 채 반송 테이블(11)을 작동시켜 액정 패널(1)을 받침대(15)의 상부 위치에서 얼라인먼트 마크(7)를 검출하였을 때의 위치보다 FPC(6)를 겹쳐 맞추었을 때, 얼라인먼트 마크(8)와의 사이의 간격분 만큼 앞쪽 위치에서 정지시킨다. 그리고 받침대(15)를 상승시키면, 액정 패널(1)은 그 투명 기판(3)의 밀려난 부분이 받침대(15)에 있어서의 투명 유리판(17)에 당접하게 된다. 이후, 진공 흡착 헤드(14)를 작동시켜 이 진공 흡착 헤드(14)에 흡착 유지되어 있는 FPC(6)를 하강시켜 액정 패널(1)에서의 투명 기판(3)상에 겹쳐 맞춘다. 여기서 투명 기판(3)과 FPC(6)는 정확하게 위치가 맞아 있기 때문에 투명 기판(3)의 전극과 FPC(6)의 전극이 정확하게 일치하는 상태로 겹쳐 맞춰진다. 이 상태에서 다시 압착 헤드(20)를 하강시켜 FPC(6)에 대하여 소정의 압력으로 압압하여 가열 압착한다. 이 단계에서는 가압착이며, ACF(5)는 어느 정도 연화하여 FPC(6)는 비교적 약하게 고착된다. 그리고 FPC(6)는 도입한 액정 패널(1)을 본 압착 스테이션으로 반송하여 더욱 고온으로 가열한 상태로 압착된다.

이와 같이 텔레비젼 카메라 유닛(19)에 의하여 받침대(15)의 위치에서 액정 패널(1)측 및 FPC(6)측의 얼라인먼트 마크(7, 8)를 촬영함으로써 텔레비젼 카메라 유닛(19)을 두 대 마련하고 또한 이 두 대의 텔레비젼 카메라 유닛(19)이 서로가 정확하게 위치맞춤할 수 있으면, 액정 패널(1) 및 FPC(6)의 얼라인먼트 마크를 매우 정확하게 검출할 수 있고, 이들을 상호 정확한 위치관계가 되도록 위치 조정할 수 있다. 따라서 플렉시블 기판인 FPC(6)를 액정 패널(1)에 대하여 매우 고정밀도로 접속할 수 있게 된다

본 발명은 이상과 같이 구성하였기 때문에 두 대의 텔레비젼 카메라를 상호 위치 조정한 상태로 배치하는 것만의 간단한 구성에 의하여 플렉시블 기판을 액정 패널등의 투명 기판에 대하여 미세한 피치 간격으로 형성되어 있는 전극을 확실하게 접속한 상태로 맞붙이기 위하여 각각의 위치조정을 매우 정확하게 행할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims

투명기판과 플렉시블 기판을 각각 적어도 동일 간격으로 각 한쌍 마련한 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 상호 위치 맞춤한 다음, 맞붙이는 장치에 있어서,

반송 테이블에 장착되어, 투명 기판의 하면이 얹어 놓여지고, 수평 방향 및 회전 방향으로 위치 조정 가능한지지 테이블과, 플렉시블 기판의 상면이 유지되고, 수평 방향 및 회전 방향으로 위치 조정 가능한 유지 수단과, 상기 투명 기판을 당접시킴과 동시에 플렉시블 기판이 그 투명 기판상에 겹쳐 맞춰지는 받침대와, 플렉시블 기판과 투명 기판과의 접합부를 압착하는 압착 수단과, 상기 받침대의 하부에 설치되고, 상기 투명 기판 및 플렉시블 기판의 각 얼라인먼트 마크를 촬영하는 텔레비젼 카메라로 이루어지고, 상기 받침대에 투명 유리판을 장착함과 동시에, 상기 텔레비젼 카메라와 대향하는 위치에 개구를 마련하여 이 텔레비젼 카메라는 개구 및 투명 유리판을 개재하여 얼라인먼트 마크를 촬영하여 화상 인식에 의하여 이들 얼라인먼트 마크의 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 검출 가능한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 맞붙임 장치.
투명 기판과 플렉시블 기판에 각각 마련한 얼라인먼트 마크를 텔레비젼 카메라로 촬영하여 상호의 위치 조정을 행한 다음, 받침대상에서 상호 겹쳐 맞추어 압착 수단에 의하여 맞붙임을 행함에 있어서, 상기 텔레비젼 카메라는 상기 받침대의 하부위치에 배치하여 이 받침대의 아래쪽으로부터 상기 얼라인먼트 마크를 텔레비젼 카메라의 시야에 들어올 수 있게 구성한 맞붙임 장치를 이용하고, 상기 투명 기판을 그 얼라인먼트 마크가 받침대상의 텔레비젼 카메라의 시야 범위로 들어오도록 변위시킨 상태로 얼라인먼트 마크를 촬영하여 화상 인식에 의하여 기준 위치로부터의 어긋남을 검출하여 그 위치 어긋남을 보정하고, 또 플렉시블 기판의 얼라인먼트 마크를 상기 텔레비젼 카메라로 촬영 가능한 위치로 변위시킬 때, 상기 받침대의 높이 위치를 변화시킴과 동시에, 상기 압착 수단으로 플렉시블 기판을 받침대 상에 압접시고, 이 텔레비젼 카메라로 촬영한 얼라인먼트 마크의 위치로부터 플렉시블 기판의 위치 어긋남을 검출하여 그 위치 어긋남을 보정하도록 하고, 또한 상기 받침대를 소정의 높이위치로 유지한 상태에서 투명 기판을 받침대에 얹어 놓고, 이어서 플렉시블 기판을 투명 기판상에 적층시켜 상기 압착 수단으로 압착하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 맞붙임 방법.