JP5264399B2

JP5264399B2 - 平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構および平面ディスプレイの製造装置

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Publication number: JP5264399B2
Application number: JP2008262790A
Authority: JP
Inventors: 範行大録; 佳昇北野
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
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Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2013-08-14
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Also published as: JP2010091857A

Description

本発明は、ガラス基板上にプリント基板を組み付けるための平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構およびこの平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構を適用した平面ディスプレイの製造装置に関するものである。

液晶ディスプレイは、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせて液晶セルとして構成し、その周囲１辺乃至４辺に対してプリント基板（ＰＣＢ）を組み付けた構成となっている。プリント基板と液晶セルとの間にはドライバＩＣとしてのＴＣＰを介在させており、プリント基板とＴＣＰとの間および液晶セルとＴＣＰとの間は異方性導電フィルムとしてのＡＣＦにより両者を熱圧着させている。

液晶セルにプリント基板を組み付ける際には、予め複数のＴＣＰが搭載された状態の液晶セルを搬入し、ＡＣＦを貼り付けた状態のプリント基板と液晶セルのＴＣＰとの熱圧着を行うようにしている。液晶セルにプリント基板を組み付ける装置としては特許文献１に開示されている技術がある。この技術は、複数のプリント基板が載置されているパレットから１枚ずつプリント基板を取り出して、このプリント基板に対してＡＣＦの貼付を行い、ＡＣＦが貼付されたプリント基板をＴＣＰが搭載されている液晶セルに熱圧着するようにしている。また、２種類のプリント基板を液晶セルに貼付可能にした技術が特許文献２に開示されている。この技術では、第１パレットと第２パレットとにそれぞれ異なる種類のプリント基板を複数載置し、第１パレットから取り出したプリント基板に対してＡＣＦの貼付を行い、その後ＡＣＦが貼付されたプリント基板を本圧着部に移載して、ＡＣＦが貼付されたプリント基板をＴＣＰが搭載されている液晶セルの所定位置に圧着するようにしている。
特開平９−１８５０７９号公報特開平１１−２６１２１４号公報

液晶セルはゲート側（短辺側）とソース側（長辺側）との２辺から構成されるが、これらの２辺はそれぞれサイズが異なる。プリント基板のサイズにも種々のものがあるが、ゲート側とソース側とで同一サイズのプリント基板を用いた場合には、ゲート側に組み付けられるプリント基板とソース側に組み付けられるプリント基板とでは組み付けられる枚数が異なる。例えば、画面サイズがそれほど大きくない液晶ディスプレイであれば、ゲート側には１つのプリント基板が組み付けられ、ソース側には２つのプリント基板が組み付けられる。

前述した特許文献１および２の技術は、液晶セルには１枚のプリント基板が組み付けられるものである。従って、同一の装置を用いてプリント基板の組み付けを行った場合、ゲート側はともかく、ソース側のプリント基板の組み付けのスループットは低下し、全体の処理効率が低下する。特に、近年の液晶ディスプレイは大型化の傾向にあり、液晶セルに組み付けられるプリント基板の枚数も増加の傾向にあり、ソース側には多数のプリント基板が組みつけられ、１枚ごとにプリント基板を組み付ける従来の方式では全体のスループットが大幅に低下する。

この点、プリント基板の組み付け装置を２台並列に配置して、液晶セルの１辺に対して同時に２枚のプリント基板を組み付け可能に構成したものもある。この場合には、同時に２枚のプリント基板を組み付けられることから、スループットの向上を図ることができるようになり、全体の処理効率を大幅に向上させることができるようになる。ただし、プリント基板の組み付け装置を２台並列した場合には、これらは一体不可分の１台の装置として構成されているものであり、独立した構成を採用しているものではない。従って、１枚ごとにプリント基板を組み付ける装置を使用した生産ラインを構築していた場合に、２枚のプリント基板の組み付けの要請に対応するためには、２枚のプリント基板を組み付けることが可能な前述の装置を新たに導入して、生産ラインの構築を図らなければならない。

前述したように、液晶ディスプレイの画面サイズは大型化の傾向にあるが、家庭用の液晶ディスプレイは大型化している一方で、業務用の液晶ディスプレイの画面サイズは依然として比較的小型のものが用いられている。従って、液晶ディスプレイの画面サイズには大きな幅があり、画面サイズにより組み付けられるプリント基板の枚数も大きく異なるようになる。この点、小型サイズの液晶ディスプレイの液晶セルに対応した組み付け装置を用いている場合において、新たに大型サイズの液晶セルに対応した生産ラインを構築しようとすると、前述した２台の組み付け装置を一体不可分として構成した組み付け装置を新たに導入するか、或いは従前の組み付け装置を用いてスループットを犠牲にするかの何れかしか選択の余地がなかった。また、ゲート側にプリント基板を組み付ける装置をソース側に転用したいという要請もあり、プリント基板の組み付け可能な枚数が少ないゲート側の組み付け装置を転用すると、スループットの低下の問題が生じ、スループット低下を回避するためには、やはり新たな組み付け装置を導入する必要がある。

そこで、本発明は、従前に用いていた組み付け装置を変更可能になし、プリント基板の組み付けをフレキシブルに対応することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の請求項１の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、平面ディスプレイモジュールを組み立てる平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構であって、ガラス基板に組み付けられるプリント基板に対して前処理を行う前処理ユニットと、前記前処理ユニットを複数設置可能なフレーム置き台と、前記フレーム置き台と前記前処理ユニットとを結合するための結合要素と、を備え、前記プリント基板の組み付け処理が行われるときに、プログラムにより前記前処理ユニットの制御がなされるようにするとともに、前記フレーム置き台に設置される前処理ユニットの台数に応じてプログラムの機能の切り替えを可能にすることを特徴とする。

この平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構によれば、フレーム置き台は前処理ユニットとフレーム置き台との結合要素を配置して構成しているため、フレーム置き台に新たな前処理ユニットを増設することが可能になる。これにより、複数台の前処理ユニットに増設することで、組み付けるプリント基板の枚数を自由に変更でき、生産ラインの再構築にフレキシブルに対応できるようになる。

本発明の請求項２の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、請求項１記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構において、前記結合要素は、位置決め機構を含むことを特徴とする。

この平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構によれば、位置決め機構を有していることから、新たに前処理ユニットを増設するときには、位置決め機構により正確に位置決めすることが可能になる。

本発明の請求項３の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、請求項１または２記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構において、前記結合要素は、前記前処理ユニットの有無を検知するセンサを含むことを特徴とする。

この平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構によれば、センサを有していることから、前処理ユニットの有無を検知できるようになる。これにより、検知した前処理ユニットの台数に応じて、プリント基板の組み付け制御を自動的に変更することができるようになる。

本発明の請求項４の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構において、前記前処理ユニットには異方性導電フィルムの仮圧着機構を有することを特徴とする。

この平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構によれば、前処理ユニットに異方性導電フィルム（ＡＣＦ）の仮圧着機構を持たせることで、ＡＣＦが仮圧着された状態のプリント基板を液晶セルに組み付けることができるようになる。

本発明の請求項５の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、請求項４記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構において、前記仮圧着機構により前記異方性導電フィルムが仮圧着された前記プリント基板を本圧着により前記ガラス基板に組み付ける本処理ユニットと、前記前処理ユニットが複数設置可能な前記フレーム置き台に延在され、前記前処理ユニットから前記本処理ユニットに対して前記プリント基板を搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする。また、本発明の請求項６の平面ディスプレイの製造装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構を備えていることを特徴とする。

前述してきた平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、平面ディスプレイの製造装置に適用することができる。平面ディスプレイとしては、液晶ディスプレイの他に、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等に適用することができる。

本発明は、前処理ユニットを複数設置可能なフレーム置き台を前処理ユニットとフレーム置き台との結合要素として配置しているため、前処理ユニットを自由に増設可能になり、状況に応じてプリント基板の組み付けをフレキシブルに変更できるようになる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下において、液晶ディスプレイを構成する液晶セルにプリント基板（ＰＣＢ）を組み付ける場合について説明するが、これに限定されず、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の任意の平面ディスプレイの適用可能である。なお、液晶セルは、ＴＦＴ回路をガラス基板に形成したＴＦＴ基板とカラーフィルタをガラス基板に形成したカラーフィルタ基板との間に液晶を封入して構成したガラス基板になる。

図１は、本発明の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構（以下、単に可変搭載機構１とする）の概略構成を示している。この可変搭載機構１は、前工程（仮圧着工程）で液晶セル２の所定位置に搭載された複数のＴＣＰ（ドライバＩＣ）３とプリント基板４とを本圧着して組み付ける装置になる。そして、その構成としては、フレーム置き台１０に設置される前処理ユニット１１と本圧着搬送部１２と本圧着装置１３とを備えて概略構成している。

図１では、フレーム置き台１０は２つのフレーム置き台１０ａと１０ｂとに分割されており、フレーム置き台１０ａには前処理ユニット１１が設置されている。従って、フレーム置き台１０は前処理ユニット１１とフレーム置き台１０ｂとの結合要素を配置した構成となっている。この場合、前処理ユニット１１は１台だけを設置しているため、プリント基板４は１枚ずつ液晶セル２に組み付けられる構成となっている。そして、後述するように前処理ユニット１１は増設可能になっており、液晶セル２にプリント基板４を同時に２枚組み付ける新たな生産ラインを構築できる。図１では、液晶セル２のソース側（長辺側）に対してプリント基板４が組み付けられるものを示しているが、ゲート側（短辺側）に対してプリント基板４を組み付けるものであってもよい。また、図１の構成では、フレーム置き台１０には２台の前処理ユニット１１まで増設可能になっているが、３台以上の前処理ユニット１１を増設するものであってもよい。この場合には、増設した前処理ユニット１１の台数に応じた数のプリント基板４を同時に液晶セル２に組み付けることが可能になる。

前処理ユニット１１は、トレイ２０とＰＰ装置３０と２台のＡＣＦ置き台４１、４２とＡＣＦ装置５０とを備えて概略構成している。トレイ２０は複数のプリント基板４を搭載したプリント基板供給手段であり、トレイ２０の中から１枚ずつプリント基板４が取り出されるようになっている。全てのプリント基板４が取り出されて空になったトレイ２０は前処理ユニット１１の下部に排出され、プリント基板４を搭載した新たなトレイ２０が前処理ユニット１１の下部からセットされる。

ＰＰ装置３０はトレイ２０から１枚のプリント基板４を取り出してＡＣＦ置き台４１、４２に移載し、またＡＣＦ装置５０からプリント基板４を取り出してＹベース６２に移載するピックアンドプレイス手段である。ＰＰ装置３０はＰＰ部Ｙ軸３１とＹ軸モータ３２とＹ軸可動部３３とＰＰ部Ｘ軸３４とＸ軸モータ３５とＸ軸可動部３６とＰＰ部Ｚ軸３７と挟持部３８とを備えて概略構成している。ＰＰ部Ｙ軸３１はＹ軸可動部３３の動作（図１中のＹ方向の動作）をガイドする手段であり、Ｙ軸モータ３２の駆動力によりＹ軸可動部３３はＰＰ部Ｙ軸３１に沿ってＹ方向に移動する。ＰＰ部Ｘ軸３４はＸ軸可動部３６の動作（図１中のＸ方向の動作）をガイドする手段であり、Ｘ軸モータ３５の駆動力によりＸ軸可動部３６はＰＰ部Ｘ軸３４に沿ってＸ方向に移動する。ＰＰ部Ｚ軸３７は挟持部３８のＺ方向（図１のＸ方向とＹ方向とに直交する方向：昇降方向）の動作をガイドする手段であり、図示しないモータの駆動力により挟持部３８はＰＰ部Ｚ軸３７に沿ってＺ方向に移動する。挟持部３８は、例えばチャック手段や真空吸着手段等の挟持手段であり、トレイ２０からプリント基板４を取り出して保持することが可能になっている。

図１に示されるように、前処理ユニット１１には２台のＡＣＦ置き台４１、４２が備えられている。ＡＣＦ置き台４１、４２はＰＰ装置３０の挟持部３８からプリント基板４を受け渡される位置とＡＣＦ装置５０にプリント基板４を受け渡す位置との間をＹ方向に往復移動可能になっている。また、ＡＣＦ置き台４１には把持爪４３が、ＡＣＦ置き台４２には把持爪４４が備えられており、把持爪４３、４４によりプリント基板４を把持しながら移動することが可能になっている。ＡＣＦ置き台４１と４２とはそれぞれ独立に動作することが可能になっている。図１では２台のＡＣＦ置き台を備えているものを例示しているが、これに限定されず、３台以上のＡＣＦ置き台を備えるものであってもよいし、１台のＡＣＦ置き台を備えるものであってもよい。３台以上のＡＣＦ置き台を備える場合には、各ＡＣＦ置き台が独立に動作可能に構成する。

ＡＣＦ装置５０は２台のＡＣＦヘッド５１、５２を備えており、ＡＣＦ置き台４１、４２により受け渡されたプリント基板４に対してＡＣＦ（図示せず）を貼り付けるＡＣＦ圧着手段である。ＡＣＦ装置５０にはＡＣＦヘッド５１、５２に対応して載置台５３が備えられており、この載置台５３にプリント基板４を載置した状態（プリント基板４はＡＣＦ置き台４１、４２により載置台５３に載置される）でプリント基板４にＡＣＦを貼り付ける。プリント基板４にＡＣＦを貼り付ける方式としては任意の方式を用いることができるが、例えばＡＣＦヘッド５１、５２にＡＣＦ供給リールとＡＣＦ回収リールとを設けておき、両リールにＡＣＦを巻回して、両リールの中間部位に設けられる加熱された圧着手段によりプリント基板４に対してＡＣＦを熱圧着する。ＡＣＦはプリント基板４に対して仮圧着状態にしているため、ＡＣＦは低温且つ低圧に熱圧着を行うようにする。また、ＡＣＦとプリント基板４との間を厳格に位置調整すべく適宜のアライメント手段が設けられる。

また、ＡＣＦヘッド５１、５２はＡＣＦヘッドベース５４上に配設されているＡＣＦヘッドレール５５に沿って移動可能になっている。ＡＣＦヘッド５１、５２の移動については後述する。ＡＣＦヘッドについても、ＡＣＦ置き台と同様、１台のＡＣＦヘッドを備えるものであっても、３台以上のＡＣＦヘッドを備えるものであってもよい。ＡＣＦヘッドの台数を増やすことにより、多くのＡＣＦの仮圧着を並列して行うことができるようになる。

本圧着搬送部１２は前処理ユニット１１から本圧着装置１３にプリント基板４を搬送する搬送手段である。本圧着搬送部１２は、プリント基板４をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸ガイド手段と、プリント基板４をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸ガイド手段とを備えて概略構成している。Ｘ軸ガイド手段はＸ軸方向に延在させたベースであるＸベース６１と、このＸベース６１上に設けたＸレール６３とを備えて概略構成している。このＸレール６３にはＹベース６２ａ、６２ｂ（総称してＹベース６２とする）が滑走可能に配置されている。Ｙベース６２ａ、６２ｂにはＹレール６４ａ、６４ｂ（総称してＹレール６４とする）が設けられており、Ｙベース６２とＹレール６４とによりＹ軸ガイド手段を概略構成する。Ｙベース６２ａは前処理ユニット１１の位置にまで移動可能なように、またＹベース６２ｂはフレーム置き台１０ｂの位置にまで移動可能なように、Ｘベース６１およびＸレール６３の全長を設けている。

Ｙレール６４ａ、６４ｂ上には本圧着ベース６５ａ、６５ｂ（総称して本圧着ベース６５とする）が設けられている。そして、本圧着ベース６５ａには本圧着チャック６６ａが装着されている。本圧着ベース６５ａはＹレール６４ａ上を滑走してＹ方向に往復移動し、本圧着ベース６５ｂはＹレール６４ｂ上を滑走してＹ方向に往復移動する。本圧着ベース６５ａに装着される本圧着チャック６６ａはプリント基板４を把持する把持爪６７ａを有しており、プリント基板４を把持しながら移動する。図１では、本圧着ベース６５ｂには本圧着チャックが装着されていないが、本圧着ベース６５ｂには本圧着チャックを自由に着脱可能な構成となっている。

本圧着装置１３はＡＣＦが仮圧着されているプリント基板４と液晶セル２に搭載されているＴＣＰ３とを本圧着してプリント基板４を組み付けるための本処理ユニットであり、プリント基板４とＴＣＰ３とを厳格にアライメントした後に、高温且つ高圧でプリント基板４を液晶セル２に搭載されているＴＣＰ３に熱圧着させる。これにより、プリント基板４と液晶セル２に搭載されているＴＣＰ３とが確実に熱圧着される。つまり、前処理ユニット１１により前処理（プリント基板４にＡＣＦを圧着する処理）を行った後に、搬送手段である本圧着搬送部１２によりプリント基板４が本処理ユニットである本圧着装置１３に移載されて本圧着がされるような構成になっている。

前処理ユニット１１は以上のような構成となっており、１つのユニットとしてフレーム置き台１０ａに設置される。一方、フレーム置き台１０ｂには前処理ユニット１１は設置されておらず、このフレーム置き台１０ｂは開放されたスペースとなっている。フレーム置き台１０には四隅に位置決め機構としての位置決めピン７１を設けており、また前処理ユニット１１の有無を検知するセンサ７２を設けているが、人の出入りが可能な開放スペースとなっている。位置決めピン７１およびセンサ７２はフレーム置き台１０ａにも設けられており、前処理ユニット１１に設けた図示しない嵌合孔に位置決めピン７１を嵌合させることで前処理ユニット１１が高精度に位置決めされる。また、前処理ユニット１１が設置されたときには、センサ７２によりその旨が検知されるようになっている。なお、位置決めピン７１は前処理ユニット１１を位置決めするための機構であり、前処理ユニット１１を位置決めできるものであれば任意の位置決め機構を適用してもよい。

フレーム置き台１０には制御装置１００が備えられている。制御装置１００は可変搭載機構１の動作制御を行うコンピュータ等の制御手段であり、制御用のプログラムが格納されている。このプログラムは、フレーム置き台１０に１台の前処理ユニット１１が設置された場合と２台の前処理ユニット１１が設置された場合とで異なる動作制御を行うようにプログラムが構築されている。例えば、前処理ユニット１１が１台の場合と２台の場合とで異なるサブルーチンを用意しておき、実際に設置されている台数に応じて実行するサブルーチンを切り替えるようにして制御することができる。実際に設置されている前処理ユニット１１の台数の判定にはセンサ７２を用いる。センサ７２と制御装置１００とは接続されており、センサ７２の検知の有無によって前処理ユニット１１の台数を判定し、制御装置１００は実行するサブルーチンを適宜選択することができる。

次に、液晶セル２に対するプリント基板４の組み付け動作について説明する。まず、複数のプリント基板４が搭載されたトレイ２０がセットされると、ＰＰ装置３０のＹ軸モータ３２とＸ軸モータ３５とを駆動して、Ｘ軸可動部３６をプリント基板４の上部に位置させる。次に、挟持部３８をＰＰ部Ｚ軸３７に沿って下降させて、挟持部３８にプリント基板４を挟持させる。挟持部３８がプリント基板４を挟持した後に、各モータを駆動してＸ、ＹおよびＺの３方向に挟持部３８を移動させて、ＡＣＦ置き台４１または４２にプリント基板４を受け渡す。ＡＣＦ置き台４１は把持爪４３、４４によりプリント基板４を把持して、Ｙ方向に向かって移動し、載置台５３にプリント基板４を載置して把持爪４３、４４を解除する。ＡＣＦ置き台４１はプリント基板４を載置した後に、挟持部３８からのプリント基板４の受け渡し位置に復帰する。

ＡＣＦ装置５０にセットされたプリント基板４はＡＣＦヘッド５１によりＡＣＦの仮圧着がされる。プリント基板４に対するＡＣＦの仮圧着処理が完了した後に、ＰＰ装置３０の挟持部３８にプリント基板４を挟持させて、本圧着搬送部１２のＸレール６３の上部位置にまでプリント基板４を移行する。このとき、挟持部３８の下部位置にはＹベース６２ａを待機させておき、Ｙベース６２ａ上に配置されている本圧着チャック６６ａにプリント基板４を受け渡す。プリント基板４の受け渡しが完了した後、Ｙベース６２ａは本圧着装置１３と対向する位置にまでＸレール６３を移動した後に、本圧着ベース６５ａは本圧着装置１３に向けてＹレール６４ａを移動する。そして、本圧着装置１３にプリント基板４を受け渡す位置にまで移動した後に、プリント基板４を本圧着装置１３に受け渡す。本圧着装置１３は受け渡されたプリント基板４の本圧着処理を行う。また、本圧着チャック６６ａがＰＰ装置３０の挟持部３８からプリント基板４を受け渡される位置にまで復帰すべく、本圧着ベース６５ａをＹ方向に移動させ、Ｙベース６２ａをＸ方向に移動させる。

ＰＰ装置３０の挟持部３８は仮圧着が完了したプリント基板４から順次本圧着搬送部１２のＹベース６２ａに移載し、その帰路においてトレイ２０からプリント基板４を取り出してＡＣＦ置き台４１または４２にプリント基板４を移載する。ＡＣＦ置き台４１、４２はプリント基板４を把持した状態で待機しており、ＰＰ装置３０の挟持部３８がプリント基板４をＹベース６２ａに移載するときに、次のプリント基板４を載置台５３に移載する。図１では、ＰＰ装置３０の挟持部３８はＡＣＦヘッド５２においてＡＣＦの仮圧着が完了したプリント基板４をＹベース６２ａに移載しており、このときにＡＣＦ置き台４２がプリント基板４を載置台５３に移載する。ＰＰ装置３０はプリント基板４をＹベース６２ａに移載した後に、トレイ２０からプリント基板４を取り出して、ＡＣＦ置き台４２にプリント基板４を移載する。そして、ＡＣＦヘッド５１のプリント基板４の仮圧着が完了した後に、プリント基板４をＹベース６２ａに移載する、といった一連の動作を繰り返す。

従って、プリント基板４の移載時間を考慮して、２台のＡＣＦヘッド５１、５２の仮圧着に所定の時間差を持たせれば、移載時間と仮圧着時間とをオーバラップさせることができ、次々に本圧着装置１３にプリント基板４を供給できるようになる。

以上がプリント基板４を液晶セル２に組み付ける動作である。フレーム置き台１０はフレーム置き台１０ａと１台の前処理ユニット１１との結合要素からなっているため、液晶セル２に対して１枚のプリント基板４の供給が行われる。従って、複数枚のプリント基板４を同時に液晶セル２に組み付けることができないことから、そのスループットは低速になる。例えば、小型サイズの液晶ディスプレイではソース側においても１枚のプリント基板４が組み付けられるため、図１のような１台の前処理ユニット１１を設けているだけで十分に対応可能である。また、大型サイズの液晶ディスプレイにおいてもゲート側であれば１台の前処理ユニット１１で対応可能な場合もある。この場合には、図１のフレーム置き台１０を用いた生産ラインが構築される。

一方、大型の液晶ディスプレイのソース側には複数枚のプリント基板４が組み付けられ、また画面サイズによってはゲート側においても複数枚のプリント基板４が組み付けられるものもある。この液晶ディスプレイの生産に対応するためには、１枚ごとにプリント基板４を組み付ける装置ではスループットが大幅に低下する。

本発明では、図１に示すように、フレーム置き台１０はフレーム置き台１０ａと前処理ユニット１１との結合要素となっており、フレーム置き台１０ｂには新たに前処理ユニット１１を増設することが可能になっている。前述したように前処理ユニット１１には嵌合孔を設けているため、この嵌合孔を位置決めピン７１に嵌合させることで高精度に位置調整を行うことができるようになる。そして、前処理ユニット１１が設置されたことはセンサ７２により検知される。

図２は、フレーム置き台１０ｂにも前処理ユニット１１を設置した状態を示している。図２においては、フレーム置き台１０ａに設置されている前処理ユニットを１１ａとして、この前処理ユニット１１ａに備えられる各機構の符号にはａを付加している。また、フレーム置き台１０ｂに設置されている前処理ユニットを１１ｂとして、この前処理ユニット１１ｂに備えられる各機構の符号にはｂを付加している。図１のように前処理ユニット１１ａを基本ユニットとして設置しておき、図２のように前処理ユニット１１ｂを適宜増設ないしは追加可能な増設ユニットとして構成しておくことで、基本ユニットと増設ユニットとを組み合わせてフレーム置き台１０に設置することが可能になり、２枚のプリント基板４を同時に液晶セル２に組み付けることができるようになる。

従って、フレーム置き台１０ｂに前処理ユニット１１ｂを増設するだけで従前に使用していた前処理ユニット１１ａをそのまま転用でき、スループットの向上を図ることもできる。ところで、フレーム置き台１０は前処理ユニット１１ａ、１１ｂを設置するための置き台であり、フレーム置き台１０に設置された前処理ユニット１１ａ或いは１１ｂから本圧着装置１３にプリント基板４を受け渡す搬送手段としての本圧着搬送部１２を設けている。

この搬送手段である本圧着搬送部１２はフレーム置き台１０に設置可能な前処理ユニット１１の最大数に対応して固定的に配置するようにしている。特に、Ｘ軸ガイド手段としてのＸベース６１およびＸレール６３、そしてＹ軸ガイド手段としてのＹベース６２およびＹレール６４を固定的に配置している。図１および図２の例では、フレーム置き台１０には２台の前処理ユニット１１ａ、１１ｂが設置可能になっている。このため、前処理ユニット１１の設置台数が１台であるか２台であるかにかかわらず、２台のＹベース６２ａ、６２ｂ（およびこれに設けられるＹレール６４ａ、６４ｂ）を設けておき、Ｘベース６１およびＸレール６３を前処理ユニット１１ａと１１ｂとの両者から受け渡し可能なように、その全長を設けておく。

Ｙベース６２に搭載される本圧着ベース６５および本圧着チャック６６はプリント基板４を搬送するプリント基板搬送機構になる。このプリント基板搬送機構は容易に着脱可能になっているため、前処理ユニット１１の増設可能な最大数に対応して設けておく必要はなく、取り外した状態にしておくようにしてもよい。また、本圧着ベース６５だけは予め増設可能な最大数の分だけ装着しておき、本圧着チャック６６だけを使用する前処理ユニット１１の数に応じて装着するようにしてもよい。図１の例では、本圧着ベース６５は２台分装着しておき、本圧着チャック６６は１台分（設置されている前処理ユニット１１の台数分）だけを装着しておき、残りは後に装着するようにしている。つまり、プリント基板搬送機構は前処理ユニット１１の増設可能な最大数を固定的に設置しておくことで、後に前処理ユニット１１を増設した場合であっても容易に対応することが可能になる。

また、前述したように、可変搭載機構１の動作制御は制御装置１００に格納されたプログラムが行っている。制御装置１００に格納されているプログラムは、初期的な設定（プリント基板４の組み付け処理の開始前）を行うときに、前処理ユニットの制御モードを決定する図３（ａ）はこの設定処理のフローを示している。まず、１台の前処理ユニット１１の制御を行う機能を発揮するモード（１モード）を選択するか、または２台の前処理ユニット１１ａ、１１ｂの制御を行う機能を発揮するモード（２モード）を選択するかの決定を行う（ステップＳ１）。これはユニット２があるか否かに基づいて決定され、この決定はセンサ７２の検知の有無によって行うことができる。なお、図３（ａ）および（ｂ）では、前処理ユニット１１ａをユニット１、前処理ユニット１１ｂをユニット２としている。

図１のように、フレーム置き台１０ａのセンサ７２が前処理ユニット１１の設置を検知し、フレーム置き台１０ｂのセンサ７２が前処理ユニット１１の設置を検知しない場合には、その旨の信号が制御装置１００に入力され、プログラムは１モードを選択して実行するように設定する（ステップＳ２）。一方、フレーム置き台１０ａのセンサ７２が前処理ユニット１１ａの設置を検知し、フレーム置き台１０ｂのセンサ７２が前処理ユニット１１ｂの設置を検知したときには、プログラムは２モードを選択して実行するように設定する（ステップＳ３）。これにより、前処理ユニット１１を設置状況に基づいて自動的にプログラムのモード選択がなされる。

次に、プリント基板４の組み付け処理を行っているときに、プログラムにより前処理ユニット１１の制御がなされる場合について説明する。図３（ｂ）は２モードで組み付け処理のプログラムが実行されている場合のフローを示している。まず、実行される命令が前処理ユニット１１ａと１１ｂとのうち何れの動作を制御するものであるかの判定が行われる（ステップＳ１１）。ユニット１の動作に関する命令であれば、前処理ユニット１１ａの動作を行う（ステップＳ１２）。一方、ユニット２の動作に関する命令である場合には、前処理ユニット１１ｂがあるか否かを判定し（ステップＳ１３）、前処理ユニット１１ｂが設置されていない場合には装置の異常を検出する（ステップＳ１４）。前処理ユニット１１ｂの設置の有無はセンサ７２からの信号に基づいて判断する。そして、前処理ユニット１１ｂが設置されていると判定した場合には前処理ユニット１１ｂの動作を行う制御を行う（ステップＳ１５）。

従って、フレーム置き台１０に設置される前処理ユニットの台数に応じてプログラムの機能の切り替えが可能にしておき、センサ７２の検知により自動的に処理を切り替えるようにしている。これにより、後に前処理ユニット１１を増設した場合であっても、台数に応じた適切なプログラムが自動的に選択されるため、容易に前処理ユニット１１の増設が可能になる。

以上において、前処理ユニットの増設について説明したが、本発明の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構は、フレーム置き台をフレーム置き台と前処理ユニットとの結合要素として配置しているため、全ての前処理ユニットは取り外すことも可能になる。例えば、図２のように前処理ユニット１１ａ、１１ｂが設置されている場合であっても、前処理ユニット１１ａと１１ｂとのうち何れか一方（または両方）を取り外すことができる。このように前処理ユニットを取り外し可能にしたことで、メンテナンス性が飛躍的に向上する。

前処理ユニット１１や本圧着装置１３は連続運転を行っていると、仮圧着や本圧着を行うときに必要となる平行度が経時的に低下していく。本圧着や仮圧着は、圧着刃（圧着手段）をプリント基板４に対して加圧させていくが、この圧着刃には極めて高い平行度が要求される。従って、圧着刃の平行度の調整を行うメンテナンスを定期的に行わなければならない。また、その他の機構についても定期的にメンテナンスを行う必要がある。ただし、前処理ユニット１１は比較的大型であり広範なスペースを占有していることから、フレーム置き台１０に２台の前処理ユニット１１が設置されていると、メンテナンス性が低下する。

本発明の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構では、前処理ユニット１１は取り外し可能であるため、例えば前処理ユニット１１ｂを取り外せばフレーム置き台１０ｂは開放スペースとなる。このため、このフレーム置き台１０ｂのスペースには作業員の出入りが可能になるため、前処理ユニット１１ａのメンテナンスを容易に行うことができるようになる。

次に、図４および図５を用いて、プリント基板４の組み付けの他の例について説明する。図４は２台の前処理ユニット１１ａ、１１ｂをフレーム置き台１０に配置しているものの、液晶セル２のソース側に対して１つのプリント基板４を組み付ける例を示している。この例では、Ｙベース６２ａの本圧着チャック６６ａは前処理ユニット１１ａからのプリント基板４を本圧着装置１３に搬送し、Ｙベース６２ｂの本圧着チャック６６ｂは前処理ユニット１１ｂからのプリント基板４を本圧着装置１３に供給している。従って、前処理ユニット１１ａにより前処理が行われたプリント基板４と前処理ユニット１１ｂにより前処理が行われたプリント基板４とを本圧着装置１３に交互に供給可能になっている。これにより、１台の前処理ユニット１１だけを設置した場合と比較して、おおよそ倍の速度でプリント基板４を本圧着装置１３に供給可能になり、スループットを大幅に向上することができる。液晶ディスプレイの画面サイズは比較的小型ではあるが、高速に生産することが必要になった場合に、対応した生産ラインを構築する場合に好適である。

図５は、幅が長いプリント基板４の組み付けを行う場合について示している。プリント基板４には種々のサイズがあり、図５に示しているプリント基板４は、図１等に示したプリント基板４のほぼ倍の長さを有している。この場合には、ＡＣＦ置き台４１、４２単独ではプリント基板４を把持できず、または極めて把持状態が不安定になる。そこで、図５のように、２台のＡＣＦ置き台４１、４２により協働して１枚のプリント基板４を把持するようにする。ＰＰ装置３０の挟持部３８はプリント基板４をＡＣＦ置き台４１と４２とに移載し、２台のＡＣＦ置き台４１、４２は連携して動作するようにしてプリント基板４をＡＣＦ装置５０に移載する。

ＡＣＦ装置５０のＡＣＦヘッド５１と５２とに備えられる圧着刃は図１等で示したプリント基板４の全長を圧着できる長さは有しているが、図５のような幅の長いプリント基板４を圧着できる長さを有していない。一方で、ＡＣＦヘッド５１と５２とによりプリント基板４にＡＣＦを仮圧着したとしても、その中間部位を仮圧着させることができない。そこで、仮圧着を行わなかった部位については、ＡＣＦヘッド５１と５２とをＡＣＦヘッドベース５４上のＡＣＦヘッドレール５５に沿ってＸ方向に移動させて、再度仮圧着を行うようにする。これにより、幅の長いプリント基板４にＡＣＦを仮圧着することができるようになる。

前処理ユニット１１に２台のＡＣＦ置き台４１、４２、そして２台のＡＣＦヘッド５１、５２を備えることにより、多種多様のサイズのプリント基板４を仮圧着して前処理を行うことができるようになる。なお、本実施の形態では、液晶セル２とプリント基板４とＴＣＰ３とを用いて接続する場合について説明したが、チップを直接液晶セル２に搭載し、フィルム基板を用いて液晶セル２とプリント基板４とを接続する場合にも適応できることはいうまでもない。

１台の前処理ユニットをフレーム置き台に設置した場合の平面図である。２台の前処理ユニットをフレーム置き台に設置した場合の平面図である。制御部が行う制御のフローチャートである。２枚のプリント基板を交互に組み付ける場合を説明した図である。幅の長いプリント基板を組み付ける場合を説明した図である。

符号の説明

２液晶セル３ＴＣＰ
４プリント基板１０フレーム置き台
１１前処理ユニット１２本圧着搬送部
１３本圧着装置２０トレイ
３０ＰＰ装置３８挟持部
４１、４２ＡＣＦ置き台４３、４４把持爪
５０ＡＣＦ装置５１、５２ＡＣＦヘッド
６１Ｘベース６２Ｙベース
７１位置決めピン７２センサ
１００制御装置

Claims

平面ディスプレイモジュールを組み立てる平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構であって、
ガラス基板に組み付けられるプリント基板に対して前処理を行う前処理ユニットと、
前記前処理ユニットを複数設置可能なフレーム置き台と、
前記フレーム置き台と前記前処理ユニットとを結合するための結合要素と、を備え、
前記プリント基板の組み付け処理が行われるときに、プログラムにより前記前処理ユニットの制御がなされるようにするとともに、前記フレーム置き台に設置される前処理ユニットの台数に応じてプログラムの機能の切り替えを可能にする
ことを特徴とする平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構。
前記結合要素は、位置決め機構を含むことを特徴とする請求項１記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構。
前記結合要素は、前記前処理ユニットの有無を検知するセンサを含むことを特徴とする請求項１または２記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構。
前記前処理ユニットには異方性導電フィルムの仮圧着機構を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構。
前記仮圧着機構により前記異方性導電フィルムが仮圧着された前記プリント基板を本圧着により前記ガラス基板に組み付ける本処理ユニットと、
前記前処理ユニットが複数設置可能な前記フレーム置き台に延在され、前記前処理ユニットから前記本処理ユニットに対して前記プリント基板を搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構。
請求項１乃至５の何れか１項に記載の平面ディスプレイモジュール組み立て装置の可変搭載機構を備えていることを特徴とする平面ディスプレイの製造装置。