(57)【要約】【課題】端子部の幅が異なる機種の液晶表示パネルに対しても、一つの圧着ヘッドで対応できるようにするとともに、接続品質の信頼性を高める。【解決手段】圧着受けテーブル１１のパネルストッパ１２に液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａの端面ＰＬｂを当接させて位置決めし、その端子部ＰＬａに所定の接着材を介してフレキシブル基板ＦＰを重ね、圧着ヘッド２０を下降させて端子部ＰＬａとフレキシブル基板ＦＰの各電極リードを圧着する液晶表示素子の基板接続装置において、クッション部材１３にてパネルストッパ１２を上下動可能に弾性的に支持し、圧着ヘッド２０による加圧時にパネルストッパ１２が端子部ＰＬａとほぼ同一面となるようにする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルが載置される圧着受けテーブルと、上記液晶表示パネルの端子部の端面が当接され、上記液晶表示パネルを上記圧着受けテーブルの所定位置に位置決めするパネルストッパと、上記パネルストッパにて位置決めされた上記液晶表示パネルの端子部に対して昇降可能に設けられた圧着ヘッドとを含み、上記端子部上に接着材を介してフレキシブル基板を重ね、上記圧着ヘッドを下降させて上記端子部と上記フレキシブル基板の各電極リードを圧着して電気的に接続する液晶表示素子の基板接続装置において、
上記圧着ヘッドの圧力に対して降伏する弾性力を有し、その弾性力にて上記パネルストッパを上下動可能に支持するクッション部材を備え、上記圧着ヘッドにより圧力が加えられていないとき、上記パネルストッパの上面が上記端子部の上面よりも高い位置に存在するように、上記パネルストッパが上記クッション部材により支持されていることを特徴とする液晶表示素子の基板接続装置。
【請求項２】
上記圧着ヘッドにより圧力が加えられていないときの上記パネルストッパの上面高さ位置が、上記端子部の上面よりも０．１〜０．１５ｍｍ高い位置に設定される請求項１記載の液晶表示素子の基板接続装置。
【請求項３】
上記クッション部材が、ショア硬さが７０〜８０のゴム弾性体からなる請求項１または２に記載の液晶表示素子の基板接続装置。
【請求項４】
上記クッション部材が、バネ部材である請求項１または２に記載の液晶表示素子の基板接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子の基板接続装置に関し、さらに詳しく言えば、液晶表示パネルの端子部とその制御基板の各電極リード間を接着材を介して電気的に接続する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子を最終的な製品とする工程の一つに、接着材による液晶表示パネルの端子部と制御基板との接続工程がある。その制御基板としては、ガラスエポキシ基板のようなリジッドプリント基板の他に、ポリイミドなどの柔軟なフィルムを絶縁体とするフレキシブル基板の一種であるＣＯＦ（ｃｈｉｐ　ｏｎ　ｆｉｌｍ）やＴＣＰ（ｔａｐｅ　ｃａｒｒｉｅｒ　ｐａｃｋａｇｅ）などが例示される。
【０００３】
接着材としては、等方性導電材や異方性導電材が例示される。等方性導電材は、例えばハンダなどの合金からなり、この合金を熱融着してフレキシブル基板と液晶表示パネルの端子部とを電気的かつ機械的に接続するものである。
【０００４】
また、異方性導電材には、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｆｉｌｍ）および異方性導電樹脂（ＡＣＡ；ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ａｄｈｅｓｉｖｅ）が含まれる。これらは、例えば熱硬化性樹脂内に導電粒子を分散させたもので、加熱圧着することにより単一方向の導電性を示す性質を備えている。
【０００５】
液晶表示素子の分野において、異方性導電フィルムは、例えば液晶表示パネルの端子部に形成されている電極リード部と、ＴＣＰもしくはＣＯＦなどのフレキシブル基板の電極リード部とを電気的に一括して接続する場合によく用いられている。
【０００６】
図４に、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａに異方性導電フィルムを介してＴＣＰなどのフレキシブル基板ＦＰを接続する基板接続装置の従来例を示す。この基板接続装置１は、液晶表示パネルＰＬが載置される圧着受けテーブル１１と、圧着受けテーブル１１に対して昇降可能な加熱圧着ヘッド２０とを備えている。
【０００７】
圧着受けテーブル１１上には、液晶表示パネルＰＬの位置決め手段としてのパネルストッパ１２が設けられている。パネルストッパ１２はアルミニウムなどの金属板からなり、このパネルストッパ１２に液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａの端面ＰＬｂを当接させることにより、液晶表示パネルＰＬの位置決めがなされる。
【０００８】
加熱圧着ヘッド２０はヒーターバーとも呼ばれ、図示しない電気ヒータを備えた熱伝導性の良好な金属板からなる。加熱圧着ヘッド２０は、図示しない例えばエアシリンダなどの駆動手段により液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａ上に所定の圧力で押し付けられる。
【０００９】
接続作業手順の一例を説明すると、まず、液晶表示パネルＰＬを圧着受けテーブル１１に載置し、その端子部ＰＬａの端面ＰＬｂをパネルストッパ１２に当接させて位置決めしたのち、図示しない負圧吸着手段により液晶表示パネルＰＬを圧着受けテーブル１１に固定する。
【００１０】
そして、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａ上に図示しない異方性導電フィルムを配置し、その上にフレキシブル基板ＦＰの電極リード部を重ねたのち、加熱圧着ヘッド２０を下降させてフレキシブル基板ＦＰの上から所定の圧力で押さえ付ける。これにより、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａとフレキシブル基板ＦＰの各電極リードが異方性導電フィルムを介して一括接続される。
【００１１】
ところで、フレキシブル基板ＦＰを液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａに位置決めする際の支障とならないように、パネルストッパ１２には、液晶表示パネルＰＬの基板厚よりも薄い板材が用いられているため、パネルストッパ１２と端子部ＰＬａとの間には一段低くなる段差部が生じている。
【００１２】
このため、加熱圧着ヘッド２０をその段差部にかかるように下降させて圧着した場合には、図５に拡大して示すように、フレキシブル基板ＦＰが端子部ＰＬａのエッジの部分で強制的に折り曲げられるため、断線しやすくなることが知られている。
【００１３】
そこで、従来においては、加熱圧着ヘッド２０がパネルストッパ１２と端子部ＰＬａとの間の段差部にかからないような狭い幅の加熱圧着ヘッド２０を採用するようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、端子部ＰＬａの幅（パネル本体から張り出している方向の幅）は往々にして機種によって異なるため、端子部ＰＬａの幅によっては加熱圧着ヘッド２０を交換しなければならない場合がある。そのため、ヘッド交換およびその調整に時間を要し、生産性が低下するという問題があった。
【００１５】
また、別の問題として、加熱圧着ヘッド２０の幅が上記段差部にかからないような幅であるため、これに伴って加熱圧着ヘッド２０による圧着面積（接続面積）も小さくなり、接続の信頼性も低下するおそれがある。
【００１６】
したがって、本発明の課題は、液晶表示パネルの端子部に接着材を介してフレキシブル基板を圧着するにあたって、液晶表示パネルの端子部の幅が異なっても圧着ヘッドを交換する必要がなく、また、高い接続信頼性が得られるようにすることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、液晶表示パネルが載置される圧着受けテーブルと、上記液晶表示パネルの端子部の端面が当接され、上記液晶表示パネルを上記圧着受けテーブルの所定位置に位置決めするパネルストッパと、上記パネルストッパにて位置決めされた上記液晶表示パネルの端子部に対して昇降可能に設けられた圧着ヘッドとを含み、上記端子部上に接着材を介してフレキシブル基板を重ね、上記圧着ヘッドを下降させて上記端子部と上記フレキシブル基板の各電極リードを圧着して電気的に接続する液晶表示素子の基板接続装置において、上記圧着ヘッドの圧力に対して降伏する弾性力を有し、その弾性力にて上記パネルストッパを上下動可能に支持するクッション部材を備え、上記圧着ヘッドにより圧力が加えられていないとき、上記パネルストッパの上面が上記端子部の上面よりも高い位置に存在するように、上記パネルストッパが上記クッション部材により支持されていることを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、圧着ヘッドの幅がパネルストッパ側にかかるような幅であっても、その圧着ヘッドを下降させて圧着するとき、パネルストッパが圧着ヘッドにより端子部と同一高さ面まで押し下げられるため、端子部とパネルストッパとの間に段差が生じない。
【００１９】
したがって、フレキシブル基板に断線の原因となる傷などを与えることなく、液晶表示パネルの端子部にフレキシブル基板を接続することができる。また、圧着面積も広くなるため、接続の信頼性が高められるとともに、圧着ヘッドの交換を不要として生産性を向上することができる。なお、接着材によっては加熱を要しない場合があるため、圧着ヘッドは必ずしも加熱圧着ヘッド（ヒーターバー）である必要はない。
【００２０】
本発明において、圧着ヘッドにより圧力が加えられていないときのパネルストッパの上面高さ位置（初期高さ位置）が、端子部の上面よりも０．１〜０．１５ｍｍ高い位置に設定されることが好ましい。この初期高さ位置であれば、フレキシブル基板を端子部に対して位置合わせする際の支障とならない。
【００２１】
また、圧着ヘッドによる圧着時にパネルストッパが必要以上に沈まないようにするため、パネルストッパを支えるクッション部材は、ショア硬さが７０〜８０のゴム弾性体であることが好ましいが、これと同等の弾性力を有するバネ部材を用いることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図３を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明による基板接続装置１Ａの要部を拡大して示す側面図である。
【００２３】
この実施形態に係る基板接続装置１Ａも、先に説明した従来例と同じく、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａに異方性導電フィルムを介してＴＣＰなどのフレキシブル基板ＦＰを接続するもので、パネルストッパ１２を有する圧着受けテーブル１１と、圧着受けテーブル１１に対して昇降可能な加熱圧着ヘッド２０とを備えている。
【００２４】
圧着受けテーブル１１は、液晶表示パネルＰＬを載置し得る大きさに形成され、その上面の側部に、液晶表示パネルＰＬに対する位置決め定規としてのパネルストッパ１２が設置されている。すなわち、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａの端面ＰＬｂをパネルストッパ１２に押し付けることにより、液晶表示パネルＰＬの位置決めが行われる。なお、図示しないが、圧着受けテーブル１１には、位置決めされた液晶表示パネルＰＬを一時的に固定するための負圧吸着孔が設けられている。
【００２５】
パネルストッパ１２と圧着受けテーブル１１との間には、パネルストッパ１２を上下動可能に弾性的支持するクッション部材１３が配置されている。パネルストッパ１２には、好ましくはアルミニウムやステンレス鋼などの金属板が用いられるが、耐熱性を有する合成樹脂板としてもよい。
【００２６】
クッション部材１３は、加熱圧着ヘッド２０の圧力に対して降伏し得る弾性力を有する弾性体の中から選択され、ウレタンゴム，フッ素ゴム，アクリルゴムなどを例示できるが、耐熱性に富み、入手が容易でコスト的にも安価なシリコーン系ゴムが好ましい。クッション部材１３の硬さおよび厚みは、圧着時にかけられる圧にもよるが、総じて硬さはショア硬さが７０〜８０程度が好ましい。
【００２７】
なお、ショア硬さは、米国のショア社で製造されている反発式の硬さ試験機で測定される硬さのことであるが、他の硬さ試験機で測定された硬さの場合も、その硬さをショア硬さに換算して表現される場合もある。また、ショア硬さ試験機には、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種のタイプがあるが、本明細書ではＡタイプを用いている。
【００２８】
パネルストッパ１２はクッション部材１３により、加熱圧着ヘッド２０より圧力がかけられていない無負荷状態において、その上面が端子部ＰＬｂの上面よりも高い高さ位置に支持される。
【００２９】
この無負荷状態時での初期高さ位置は、端子部ＰＬｂの上面よりも０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度高い位置であることが好ましい。このような初期高さ位置であれば、フレキシブル基板ＦＰを端子部ＰＬａに対して位置合わせする際の支障とならない。
【００３０】
パネルストッパ１２とクッション部材１３の厚みの比率は任意に決められてよいが、一例として、液晶表示パネルＰＬのガラス基板もしくはプラスチック基板の厚みが０．４ｍｍである場合、パネルストッパ１２を０．２ｍｍ厚，クッション部材１３を０．３ｍｍ厚とするとよい。
【００３１】
なお、パネルストッパ１２をクッション部材１３上に取り外し可能に載置してもよいが、好ましくは接着剤などで固定するとよい。また、クッション部材１３も接着剤により圧着受けテーブルに固定することが好ましい。これによれば、液晶表示パネルＰＬの位置合わせ時にパネルストッパ１２が不用意にずれることがなく、液晶表示パネルＰＬを正確に位置決めできる。
【００３２】
図２に、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａに異方性導電フィルム（図示省略）を介してフレキシブル基板ＦＰを重ねて、加熱圧着ヘッド２０にて圧着した状態を例示する。
【００３３】
本発明によれば、加熱圧着ヘッド２０に、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａとパネルストッパ１２とにかけて接触し得る幅が比較的広い加熱圧着ヘッドを用いても、フレキシブル基板ＦＰに断線の原因となる傷などを与えることなく、液晶表示パネルＰＬの端子部ＰＬａにフレキシブル基板ＦＰを熱圧着することができる。
【００３４】
すなわち、加熱圧着ヘッド２０を下降させてフレキシブル基板ＦＰの上から圧力を加えると、その圧力がクッション部材１３にて吸収されてパネルストッパ１２が沈み、パネルストッパ１２と端子部ＰＬａとがほぼ同一面となるため、それらの間に段差部が生じない。
【００３５】
このように、本発明において、パネルストッパ１２は液晶表示パネルＰＬの位置決めと加熱圧着ヘッド２０のヘッド受け台との２つの機能を果たす。また、加熱圧着ヘッド２０の幅が比較的広いことにより圧着面積も大きくなるため、信頼性の高い接続状態が得られる。
【００３６】
また、加熱圧着ヘッド２０の押圧面が端子部ＰＬａのエッジを超えても支障がないため、加熱圧着ヘッド２０に汎用性を持たせた幅のものをあらかじめ装着しておくことにより、端子部ＰＬａの幅が異なる機種の液晶表示パネルＰＬに対しても、一つの加熱圧着ヘッド２０で対応することができ、機種切り替えに伴う加熱圧着ヘッドの交換回数が大幅に減らされることになる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、クッション部材１３としてシリコーン系ゴムなどのゴム弾性体を用いているが、パネルストッパ１２を上下動可能に弾性的に支持するものであればよい。例えば、図３（ａ）に示す圧縮コイルバネ１４や、図３（ｂ）に示す板バネ１５などもパネルストッパ１２を支持するクッション部材として使用することができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、接着材として異方性導電フィルムを用いているが、異方性導電樹脂あるいはハンダなどの等方性導電材でもよく、場合によっては加熱を要しない接着材を用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、圧着受けテーブルのパネルストッパに液晶表示パネルの端子部の端面を当接させて位置決めし、その端子部に所定の接着材を介してフレキシブル基板を重ね、圧着ヘッドを下降させて端子部とフレキシブル基板の各電極リードを圧着する液晶表示素子の基板接続装置において、クッション部材にてパネルストッパを上下動可能に弾性的に支持し、圧着ヘッドによる加圧時にパネルストッパが端子部とほぼ同一面となるようにしたことにより、端子部のエッジを超える幅の広い圧着ヘッドの使用が可能となる。
【００４０】
したがって、端子部の幅が異なる機種の液晶表示パネルに対しても、一つの圧着ヘッドで対応することができ、機種切り替えに伴う加熱圧着ヘッドの交換回数を大幅に減らすことができる。また、圧着面積が大きくなることにより、接続の信頼性も高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板接続装置の実施形態を説明するための概略的な側面図。
【図２】上記実施形態で、加熱圧着ヘッドによる熱圧着状態を示す概略的な側面図。
【図３】本発明におけるクッション部材の他の例を示す説明図。
【図４】従来例に係る基板接続装置を説明するための概略的な側面図。
【図５】上記従来例に係る基板接続装置で、加熱圧着ヘッドによる熱圧着状態を示す概略的な側面図。
【符号の説明】
１１　圧着受けテーブル
１２　パネルストッパ
１３，１４，１５　クッション部材
２０　加熱圧着ヘッド
ＰＬ　液晶表示パネル
ＰＬａ　端子部
ＰＬｂ　端子部の端面
ＦＰ　フレキシブル基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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