JP2004279699A

JP2004279699A - フレキシブル基板の圧着装置及び圧着方法、並びに電気光学パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2004279699A
Application number: JP2003070535A
Authority: JP
Inventors: Naoki Oki; 直樹大木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】フレキシブル基板の反りを防止する。
【解決手段】熱圧着装置は、フレキシブル基板が載置される第１ステージ４０と、パネル板が載置される第２ステージ５０と、フレキシブル基板とパネル板との位置を合わせ行う第１移動機構６０と、フレキシブル板とパネル板とを圧着する圧着ヘッドＨとを備える。押さえ板４１は位置合わせの開始から圧着開始までの期間において、第１ステージ４０に載置されたフレキシブル基板を上部から押さえつける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被圧着板とフレキシブル基板とを圧着する圧着装置及び圧着装置、並びに電気光学パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルの製造工程は多岐にわたるが、その一つに、パネル板の端子部に異方性導電膜（ＡＣＦ：ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｆｉｌｍ）を介してフレキシブル基板を接続する工程がある。
【０００３】
パネル板とフレキシブル板には、位置合わせ用のマークが各々形成されておいる。上述した接続工程では、これらのマークを参照しながら、端子部に異方性導電膜が形成されたパネル板とフレキシブル板とを位置合わせし、この後、これらを受け台の上に載置して、その上から圧着ヘッドを押し付けて加熱することが多い（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４４７２１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フレキシブル基板は、ポリイミド等のフィルムに配線がパターニングされたもので、弾力に富み曲がり易いといった性質を有する。このため、図８に示すように、位置合わせ時にフレキシブル基板が反ってしまうことがある。位置合わせはマークを基準とするので、反りがあると正確に位置合わせすることができない。従って、従来の製造方法では、パネル板とフレキシブル板との間に接続不良が発生し、液晶パネルの歩留まりが低下するといった問題があった。
【０００６】
特に、近年においては、液晶パネルの高精細化が進展し、パネル板の端部に形成される端子ピッチが狭くなる傾向にある。このため、正確な位置あわせの下に、パネル板とフレキシブル板とを圧着することが求められている。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、フレキシブル基板の反りを防止して正確な位置あわせを行い、高い信頼性の下に被圧着板とフレキシブル基板とを圧着するフレキシブル基板の圧着装置及び圧着方法、並びに電気光学パネルの製造法を提供することを解決課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るフレキシブル基板の圧着装置は、被圧着板とフレキシブル基板とを圧着するものであって、前記フレキシブル基板が載置される第１ステージと、前記被圧着板が載置される第２ステージと、前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わせるように前記第１ステージ及び前記第２ステージを移動させる位置合わせ機構と、前記フレキシブル板と前記被圧着板とを圧着する圧着機構と、少なくとも前記位置合せ機構による位置合せの開始から前記圧着機構による圧着開始までの期間において、前記第１ステージに載置された前記フレキシブル基板を上部から押さえ板を用いて押さえつける押さえ機構とを備える。
【０００９】
この発明によれば、弾性に富み曲がり易いフレキシブル基板を、押さえ板で押さえた状態で、位置合わせを行うことができるので、フレキシブル基板の反りを矯正して、正確な位置合わせを行うことができる。そして、押さえ板は、少なくとも圧着が開始されるまでは、フレキシブル基板を押さえるので、位置合わせ時の被圧着板とフレキシブル基板との相対的な位置関係が圧着までにずれるといったことがなくなる。これによって、被圧着板とフレキシブル基板とを正確に圧着することが可能となる。なお、被圧着板には、プリント基板や、フレキシブル基板の他、第１基板と第２基板との間に電気光学材料が挟持されてなるパネル板が含まれる。
【００１０】
また、前記圧着機構は、受け台と圧着ヘッドとを備え、前記受け台の上に位置合せされた前記フレキシブル基板と前記被圧着板とが載置された後、前記圧着ヘッドを前記受け台の方向に移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを圧着し、前記押さえ板は、前記圧着ヘッドの移動に伴って移動する部材と干渉しない形状を有することが好ましい。この場合には、押さえ板が圧着時に圧着ヘッドや例えば、圧着ヘッドと一体に構成されている部材（ヒーター及び断熱ブロック）と干渉することがないので、円滑に圧着を行うことができる。
【００１１】
また、前記位置合わせ機構は、前記被圧着板に形成された位置合わせ用のマークと前記フレキシブル基板に形成された位置合わせ用のマークを検出し、検出結果に基づいて、前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わせるように前記第１ステージ及び前記第２ステージを移動させることが好ましい。フレキシブル基板に反りが発生すると、マークの位置がずれてしまい正確な位置合わせができないが、この発明によれば、押さえ板によってフレキシブル基板を押させつけるので、反りの発生を防止して正確な位置合わせを行うことができる。
【００１２】
また、前記被圧着板には、前記フレキシブル基板と圧着される領域において、異方性導電膜が形成されていることが好ましい。ここで、異方性導電膜は導電性粒子を接着材中に分散させて構成することができる。また、前記被圧着板として、電気光学材料を含むパネル板を用い、前記パネル板と前記フレキシブル基板とを圧着してもよい。
【００１３】
次に、本発明に係るフレキシブル基板の圧着方法は、被圧着板とフレキシブル基板とを圧着するものであって、前記フレキシブル基板が載置された第１ステージ及び前記被圧着板が載置された第２ステージを移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わる位置合わせ工程と、前記フレキシブル板と前記被圧着板とを圧着する圧着工程と、少なくとも前記位置合わせの開始から前記圧着の開始までの期間において、前記第１ステージに載置された前記フレキシブル基板を上部から押さえ板を用いて押さえつける押さえつけ工程とを備える。
【００１４】
この発明によれば、弾性に富み曲がり易いフレキシブル基板を、押さえ板で押さえた状態で、位置合わせを行うことができるので、フレキシブル基板の反りを矯正して、正確な位置合わせを行うことができる。そして、押さえ板は、少なくとも圧着が開始されるまでは、フレキシブル基板を押さえるので、位置合わせ時の被圧着板とフレキシブル基板との相対的な位置関係が圧着までにずれるといったことがなくなる。これによって、被圧着板とフレキシブル基板とを正確に圧着することが可能となる。
【００１５】
また、前記圧着工程は、受け台の上に位置合せされた前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを載置した後、圧着ヘッドを前記受け台の方向に移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを圧着し、前記押さえつけ工程に用いられる押さえ板は、前記圧着ヘッドの移動に伴って移動する部材と干渉しない形状を有することが好ましい。これによって、円滑な圧着を実行することができる。
【００１６】
次に、本発明に係る電気光学パネルの製造方法にあっては、前記被圧着板として電気光学材料を含むパネル板を用い、上述したフレキシブル基板の圧着方法によって前記パネル板と前記フレキシブル基板とを圧着することによって、電気光学パネルを製造することが好ましい。この発明よれば、高い信頼性のい下にパネル板とフレキシブル板とを圧着して電気光学パネルを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る熱圧着装置の主要部を示す側面図であり、図２は熱圧着装置の平面図である。熱圧着装置１００は、フレキシブル基板とパネル板との位置合わせを行うアライメント領域Ａと熱圧着を行う圧着領域Ｂとを備える。また、熱圧着装置１００は、装置全体を制御するコンピュータ装置（図示せず）を備え、コンピュータ装置からの指令に基づいて動作するようになっている。
【００１８】
アライメント領域Ａには、ビデオカメラ１０が上向きに設置されている。このビデオカメラ１０によって、フレキシブル基板とパネル基板とに各々形成された位置合わせ用のマークが検出されるようになっている。ビデオカメラ１０は撮影した画像を検出信号として出力する。
【００１９】
圧着領域Ｂには、圧着ヘッドＨを備えたヘッドユニット２０と、受け台３０とが設置されている。ヘッドユニット２０には、圧着ヘッドＨを加熱するヒーター２１及び断熱ブロック２２が、圧着ヘッドＨと共に設けられている。このヘッドユニット２０は、コンピュータ装置からの指令に基づいて、ヘッドユニット２０をＺ方向（上下方向）に移動させるヘッド移動機構（図示せず）と連結されている。コンピュータ装置は、熱圧着時にヘッドユニット２０を受け台３０へ向けて移動させる。
【００２０】
また、熱圧着装置１００は、フレキシブル基板が載置される第１ステージ４０、パネル板が載置される第２ステージ５０、第１ステージ４０及び第２ステージ５０をＸ方向（左右方向）に独立して移動させる第１移動機構６０を備える。第１ステージ４０のフレキシブル基板が載置される領域には、フレキシブル基板を吸着するための微小な孔が複数形成されており、フレキシブル基板を載置した後、これを吸着できるようになっている。また、第２ステージ５０のパネル板が載置される領域にも、第１ステージ４０と同様に、パネル板を吸着するための微小な孔が複数形成されており、パネル板を載置した後、これを吸着できるようになっている。
【００２１】
さらに、第１移動機構６０はＸ、Ｙ、θの各移動軸を有する。これにより、第１ステージ４０及び第２ステージ５０が移動される。くわえて、第１ステージ４０及び第２ステージ５０は、レールＬ上の同一の移動ユニット７０上に構成されており、図示せぬ第２移動機構は、これらのレールＬに沿って、第１ステージ４０及び第２ステージ５０をアライメント領域Ａと圧着領域Ｂとの間で移動させることができるようになっている。
【００２２】
第１ステージ４０の上面には、押さえ板４１、連結部材４２、及びシリンダブロック４３が設けられている。押さえ板４１は、階段状の形状をしている。これは、後述する圧着工程において、圧着ヘッドＨが圧着のために移動したときこれに伴って移動するヒーター２１や断熱ブロック２２等の他の部材と干渉しないようにするためである。
【００２３】
シリンダブロック４３は、位置合わせを開始する前に、押さえ板４１及び連結部材４２を一体として左方向に押出す。また、連結部材４２は、内部にカムを有している。押さえ板４１及び連結部材４２はシリンダブロック４３により所定距離まで押出された後、カムと連動して押さえ板４２が下方向に移動するようになっている。図３は、押さえ板４１の移動を模式的に示した説明図である。この図に示すように押さえ板４１は、初期状態において実線で示される箇所に配置されているが、シリンダブロック４３が作動すると、点線で示す位置４１Ａに移動し、その後、カムの働きによって、位置４１Ｂへ下降する。これによって、第１ステージ４０の端部において、押さえ板４１はフレキシブル基板を上から第１ステージ４０に押さえつけることができる。
【００２４】
次に、上述した熱圧着装置１００を用いた液晶パネルの製造方法について説明する。第１工程では、図４に示すように、パネル板７０を第２ステージ５０の上に載置し、真空吸着によりパネル板７０を第２ステージ５０に固定する。この際、パネル板７０は所定量だけ第２ステージ５０から突出している。そして、パネル板７０に上面で、端子電極の部分には、異方性導電膜が形成されている。異方性導電膜は、例えば、導電粒子を熱硬化性の接着材中に分散させたものである。
【００２５】
第２工程では、図５に示すように、シリンダブロック４３によって押さえ板４１及び連結部材４２を左方向に押出された後、押さえ板４１がフレキシブル基板８０の上に下降する。これによって、フレキシブル基板８０が上に反っていたとしても水平に押さえ込まれることになる。
【００２６】
第３工程では、位置合わせを行う。図６は、位置合わせを行うパネル板７０とフレキシブル基板８０との関係を模式的に示す説明図である。同図に示すように位置合わせは、ビデオカメラ１０の上方で行われる。ビデオカメラ１０は、パネル板７０に形成された位置合わせ用のマークとフレキシブル基板８０に形成された位置合わせ用のマークを撮影する。このとき、フレキシブル基板８０は押さえ板４１によって下方向に押さえつけられているので、反りが発生しない。なお、この例では、押さえ板４１の左端部が、第１ステージ４０の端部に位置するが、圧着時のヘッドユニット２０と干渉しないのであれば、押さえ板４１は第１ステージ４０から突出してもよい。
【００２７】
このように、異方性導電膜７１が形成されたパネル板７０とフレキシブル基板８０の位置合わせが完了すると、コンピュータ装置は、両者の相対的な位置関係を保持したまま、第１ステージ４０及び第２ステージ５０を、アライメント領域Ａから圧着領域Ｂへ移動させる。
【００２８】
第４工程では、熱圧着を実行する。図７は、熱圧着時のヘッドユニット２０及び押さえ板４１の位置関係を模式的に示す説明図である。この図に示すように、熱圧着は受け台３０の上に異方性導電膜７１を介してパネル板７０とフレキシブル基板８０とを載置し、その上から圧着ヘッドＨを用いて熱と圧力を加えることにより行う。このため、ヘッドユニット２０は受け台３０のすぐ上まで下降してくる。このとき、ヘッドユニット２０を構成するヒーター２１や断熱ブロック２２が押さえ板４１と干渉しては、圧着を行うことができない。上述したように押さえ板４１の形状を階段状に形成したのは、断熱ブロック２２と押さえ板４１がぶつかないようにするためである。換言すれば、押さえ板４１は圧着ヘッドＨが圧着のために移動したとき、これに伴って移動する部材と干渉しない形状を有する。これにより、干渉を回避しつつ、パネル板７０とフレキシブル基板８０とを高い信頼性の下に圧着させることができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、熱圧着装置１００はパネル板７０とフレキシブル基板８０との熱圧着に用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、何等かの基板にフレキシブル基板を圧着する総ての装置に適用できる。例えば、プリント基板とフレキシブル基板を圧着するものであってもよいし、あるいは、フレキシブル基板同士を圧着するものであってもよい。この場合には、双方のステージに押さえ板４１を設けることが好ましい。
【００３０】
また、上述した実施形態では、パネル板とフレキシブル基板とを圧着する「ことによって液晶パネルを製造したが、パネル板は、電気光学材料として液晶の替わりに有機ＬＥＤを用いたもの、プラズマを用いたもの、無機エレクトロルミネッセンス素子を用いたものであってもよい。さらに、電子ペーパー等の電気泳動パネルにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱圧着装置の主要部を示す側面図である。図２は熱圧着装置の平面図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】押さえ板４１の移動を模式的に示した説明図である。
【図４】第１工程における同装置の動作を示す説明図である。
【図５】第２工程における同装置の動作を示す説明図である。
【図６】第３工程における同装置の動作を示す説明図である。
【図７】第４工程における同装置の動作を示す説明図である。
【図８】従来の熱圧着装置の問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
３０…受け台（圧着機構）、４０…第１ステージ、４１…押さえ板（押さえ機構）、４２…連結部材（押さえ機構）、４３…シリンダブロック（押さえ機構）、５０…第２ステージ、６０…第１移動機構（位置合わせ機構）、７０…パネル板（被圧着板）、８０…フレキシブル基板、１００…熱圧着装置、Ｈ…圧着ヘッド。

Claims

被圧着板とフレキシブル基板とを圧着するフレキシブル基板の圧着装置であって、
前記フレキシブル基板が載置される第１ステージと、
前記被圧着板が載置される第２ステージと、
前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わせるように前記第１ステージ及び前記第２ステージを移動させる位置合わせ機構と、
前記フレキシブル板と前記被圧着板とを圧着する圧着機構と、
少なくとも前記位置合せ機構による位置合せの開始から前記圧着機構による圧着開始までの期間において、前記第１ステージに載置された前記フレキシブル基板を上部から押さえ板を用いて押さえつける押さえ機構とを備えることを特徴とするフレキシブル基板の圧着装置。
前記圧着機構は、受け台と圧着ヘッドとを備え、前記受け台の上に位置合せされた前記フレキシブル基板と前記被圧着板とが載置された後、前記圧着ヘッドを前記受け台の方向に移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを圧着し、
前記押さえ板は、前記圧着ヘッドの移動に伴って移動する部材と干渉しない形状を有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の圧着装置。
前記位置合わせ機構は、前記被圧着板に形成された位置合わせ用のマークと前記フレキシブル基板に形成された位置合わせ用のマークを検出し、検出結果に基づいて、前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わせるように前記第１ステージ及び前記第２ステージを移動させること特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板の圧着装置。
前記被圧着板には、前記フレキシブル基板と圧着される領域において、異方性導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のフレキシブル基板の圧着装置。
前記被圧着板として、電気光学材料を含むパネル板を用い、前記パネル板と前記フレキシブル基板とを圧着する請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のフレキシブル基板の圧着装置。
被圧着板とフレキシブル基板とを圧着するフレキシブル基板の圧着方法であって、
前記フレキシブル基板が載置された第１ステージ及び前記被圧着板が載置された第２ステージを移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板との位置を合わる位置合わせ工程と、
前記フレキシブル板と前記被圧着板とを圧着する圧着工程と、
少なくとも前記位置合せの開始から前記圧着の開始までの期間において、前記第１ステージに載置された前記フレキシブル基板を上部から押さえ板を用いて押さえつける押さえつけ工程とを備えることを特徴とするフレキシブル基板の圧着方法。
前記圧着工程は、受け台の上に位置合せされた前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを載置した後、圧着ヘッドを前記受け台の方向に移動させて前記フレキシブル基板と前記被圧着板とを圧着し、
前記押さえつけ工程に用いられる押さえ板は、前記圧着ヘッドの移動に伴って移動する部材と干渉しない形状を有することを特徴とする請求項６に記載のフレキシブル基板の圧着方法。
前記被圧着板として電気光学材料を含むパネル板を用い、請求項６又は７に記載の圧着方法によって前記パネル板と前記フレキシブル基板とを圧着することによって、電気光学パネルを製造する電気光学パネルの製造方法。