(57)【要約】【課題】三辺を並列処理するＦＰＤモジュール組立装置において、搭載部材が搭載される三辺を効率的に検査することにより、ライン長を短くし、機構部の簡素化、装置の小型化・コスト低減を可能にして、生産効率も向上させる。【解決手段】ＦＰＤモジュール組立装置は、表示パネル基板の長辺側（ソース側）と短辺側（ゲート側）を並列的に処理をおこない、表示パネル基板の各辺に搭載部材を加熱・圧着して接続する。そして、上流工程の搭載工程から搬送中の表示パネル基板の長辺側（ソース側）の状態を撮像する第一のカメラと、ＦＰＤモジュール組立装置内で移動中の表示パネル基板の短辺側（ゲート側）の状態を撮像する第二のカメラと、第一のカメラと第二のカメラが撮像した画像を認識する画像認識手段とを有する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネル基板の第一の辺と第二の辺を並列的に処理をおこない、表示パネル基板の各辺に搭載部材を加熱・圧着して接続するＦＰＤモジュール組立装置において、
上流工程から搬送中の表示パネル基板の第一の辺の状態を撮像する第一のカメラと、
前記ＦＰＤモジュール組立装置内で移動中の表示パネル基板の第二の辺の状態を撮像する第二のカメラと、
前記第一のカメラと第二のカメラが撮像した画像を認識する画像認識手段とを有することを特徴するＦＰＤモジュール組立装置。
【請求項２】
前記上流工程でおこなわれる処理は、前記表示パネル基板の第一の辺と第二の辺に、搭載部材を搭載する処理であり、前記ＦＰＤモジュール組立装置は、前記第一の辺と第二の辺に、搭載部材を加熱・圧着する本圧着処理であることを特徴とする請求項１記載のＦＰＤモジュール組立装置。
【請求項３】
前記第一の辺は、前記表示パネル基板の長辺（ソース辺）であり、前記第二の辺は、前記表示パネル基板の短辺（ゲート辺）であることを特徴とする請求項１記載のＦＰＤモジュール組立装置。
【請求項４】
前記表示パネル基板の短辺（ゲート辺）を処理する左右のゲート処理ユニットの間隔は、可変であり、前記第二のカメラは、前記左右のゲート処理ユニットに一対搭載され、前記左右のゲート処理ユニットの移動に従って、前記第二のカメラの位置も移動することを特徴とする請求項３記載のＦＰＤモジュール組立装置。
【請求項５】
前記第一のカメラは、前記表示パネル基板が前記上流工程の装置から前記ＦＰＤモジュール組立装置に搬送される位置にフォーカスが設定され、前記第二のカメラは、前記表示パネル基板が前記ＦＰＤモジュール組立装置内で移動するときの位置にフォーカスが設定されていることを特徴とする請求項１記載のＦＰＤモジュール組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤモジュール組立装置に係り、表示パネル基板の周縁部にＴＡＢなどの搭載部材を搭載する場合に、長辺側となるソース辺と、短辺側となるゲート辺の処理をおこなう装置において、周縁部の処理に対する検査に関するタクトの短縮、効率化を図るのに好適なＦＰＤモジュール組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤモジュール組立装置は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）などのＦＰＤ（Flat Panel Display）の表示パネル基板に対して、複数の処理工程を順次おこなうことにより、表示パネル基板における周辺部に、駆動ＩＣの搭載や、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）接続、あるいは、表示基板の周辺に、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）などの周辺基板などを実装する装置である。
【０００３】
以下の説明で「搭載部材」と称する電子部品は、その詳細形状や部材の厚さの差異などで、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）と呼称されたり、ＴＡＢと呼称されたり、ＣＯＦと呼称されたりする。これらＴＣＰやＴＡＢやＣＯＦは、スプロケット穴を有する長尺のポリイミドフィルムに配線を施したＦＰＣに、ＩＣチップを搭載し、ＦＰＣを切り出して構成されたものであり、実装する上での差異はない。また、パネルの設計によってはＩＣチップなしのＦＰＣのみを実装する場合もある。ＦＰＤモジュールの実装組立工程においては、これらの部品に実質上の差異はない。
【０００４】
ＦＰＤモジュール組立装置の処理工程としては、通常、（１）表示パネル基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程、（２）清掃後の表示パネル基板端部に異方性導電フィルム（ＡＣＦ:Anisotropic Conductive Film）を貼り付けるＡＣＦ工程、（３）表示パネル基板のＡＣＦを貼り付けた位置に、ＴＡＢやＩＣを位置決めして搭載する仮圧着工程、（４）搭載したＴＡＢやＩＣを加熱圧着してＡＣＦにより固定する本圧着工程、（５）ＴＡＢのパネル基板側と反対側に、予めＡＣＦを貼り付けたＰＣＢを貼付け搭載するＰＣＢ工程がある。
【０００５】
ところで、表示パネル基板には、ＴＡＢやＣＯＦにより周辺部に搭載部材を実装するときに、長辺側（ソース側）にデータ用ＩＣが搭載され、短辺側（ゲート側）に電源用ＩＣが搭載されるのが一般的である。中型までの表示パネルでは、ゲート側の一辺のみに搭載部材を搭載するが、特に、大型の表示パネル基板では、ゲート側の二辺に搭載部材を搭載する。
【０００６】
従来では、周辺部に搭載部材を実装するときに、ソース側の処理とゲート側の処理は、別々におこなっていたため処理時間が長くかかっていた。
【０００７】
特に、近年は、液晶ＴＶなどの表示パネルの大型化に伴って、タクトを短縮させる要請が大きくなってきており、ソース側の処理とゲート側二辺の処理を並列的に処理するＦＰＤモジュール組立装置の製造ラインが提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、ＡＣＦ貼付、仮圧着、本圧着の各々の処理をする表示基板の実装装置において、ソース側一辺とゲート側二辺を並列的に処理する表示基板の組立ラインに関する技術が開示されている。
【０００９】
一方、表示基板に、ＴＡＢなどの搭載部材を搭載する場合には、搭載部材の実装状態を撮像カメラによって画像を撮像し、検査する手法が知られている。例えば、特許文献２には、ＴＡＢの本圧着後に、液晶表示パネルのＴＡＢが実装された側辺部を下方から撮像してＴＡＢの実装状態を判定するための撮像信号を出力する撮像カメラにより、画像を撮像して検査する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−５４８１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
電子部品を搭載した後、本圧着装置にて電子部品を圧着するが、この際に、搭載した電子部品の位置精度が悪い場合でも、次工程の本圧着にて圧着固定するため、本工程を経たのちの検査工程で、不良品として弾かれる。そして不良品として弾かれたワークは、生産上の後工程段階でもあり、一般的にはリペア（ここで言うリペアとは、搭載した電子部品の排除と、パネルの電子部品接合面の洗浄）をおこない、再度、電子部品の搭載をおこなうことになる。
【００１２】
上記従来技術の特許文献１では、ソース側一辺とゲート側二辺を並列的に処理する表示基板の組立ラインに関する技術が開示されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献１には、三辺を並列処理するＦＰＤモジュール組立装置の検査工程については、考慮されていない。例えば、特許文献１の三辺を並列処理するＦＰＤモジュール組立装置において、特許文献２を組み合わせて、検査ラインを構成していては、ライン長も長くなり、機構部が複雑化し、装置の小型化・コスト低減をおこなうことができず、生産効率も向上しないという問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、三辺を並列処理するＦＰＤモジュール組立装置において、搭載部材が搭載される三辺を効率的に検査することにより、ライン長を短くし、機構部の簡素化、装置の小型化・コスト低減を可能にして、生産効率も向上させることのできるＦＰＤモジュール組立装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のＦＰＤモジュール組立装置は、表示パネル基板の長辺側（ソース側）と短辺側（ゲート側）を並列的に処理をおこない、表示パネル基板の各辺に搭載部材を加熱・圧着して接続するＦＰＤモジュール組立装置である。
【００１６】
そして、上流工程の搭載工程から搬送中に表示パネル基板の長辺側（ソース側）の状態を撮像する第一のカメラと、ＦＰＤモジュール組立装置内で移動中に表示パネル基板の短辺側（ゲート側）の状態を撮像する第二のカメラと、第一のカメラと第二のカメラが撮像した画像を認識する画像認識手段とを有するものである。
【００１７】
また、第一のカメラは、上流工程の装置からＦＰＤモジュール組立装置に搬送される位置にフォーカスが設定され、第二のカメラは、ＦＰＤモジュール組立装置内で移動するときの位置にフォーカスが設定されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、三辺を並列処理するＦＰＤモジュール組立装置において、搭載部材が搭載される三辺を効率的に検査することにより、ライン長を短くし、機構部の簡素化、装置の小型化・コスト低減を可能にして、生産効率も向上させることのできるＦＰＤモジュール組立装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るＦＰＤモジュールの組立ラインの構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＦＰＤモジュールの組立ラインの構成を上面から模式的に示した図である。
【図３】表示パネル基板に、ＡＣＦと搭載部材が搭載される様子を示す斜視図である。
【図４】搭載部材がＣＯＦの場合の表示パネル基板における搭載状態を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る本圧着装置の構成と、表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための上面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る本圧着装置の構成と、表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための正面図である。
【図７】図５と同じ処理で、表示パネル基板の大きさが異なった場合の本圧着装置の構成と表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための上面図である。
【図８】図６と同じ処理で、表示パネル基板の大きさが異なった場合の本圧着装置の構成と表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
表示パネルモジュールの組立ては、表示パネルの縁辺部に、駆動ＩＣやＰＣＢ、ＣＯＦやＦＰＣを、装置内を搬送しながら順次実装するプロセスでおこなわれる。
【００２１】
本実施形態の説明では、次の（Ａ）から（Ｅ）に現在考えられる標準的な仕様の表示パネル基板を組立てる一連の工程モデルを説明する。
（Ａ）ＣＯＦやＴＡＢなどの搭載部材に、ＡＣＦを貼り付ける工程
（Ｂ）ＡＣＦを貼り付けた位置に搭載部材を精度良く位置決めして搭載する工程
（Ｃ）搭載部材の位置や接続状態を検査する工程
（Ｄ）搭載部材を加熱圧着して先のＡＣＦにより固着する工程
（Ｅ）パネル縁辺部に搭載した搭載部材の先端にさらにＰＣＢを搭載する工程
これら各工程をユニット装置ごとに分担し、それらを連結した装置の中を搬送通過させることで一枚の表示パネル基板が完成する仕組みになっている。
【００２２】
以下、図１ないし図８を用いて本発明の一実施形態を説明する。
先ず、本発明の一実施形態に係るＦＰＤモジュール組立装置とそれらによる組立ラインの構成について、図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＦＰＤモジュールの組立ラインの構成を示す斜視図である。
図２は、図１のＦＰＤモジュールの組立ラインの構成を上面から模式的に示した図である。
【００２３】
表示パネル基板Ｐは、上流工程から搭載装置１０に搬入され、表示パネル基板Ｐは、パネル保持部材１１に載せられる。そして、ゲート搭載部材供給部１３、ソース搭載部材供給部１４で、ＣＯＦなどの搭載部材にＡＣＦが貼り付けられ、各々表示パネル基板のゲート辺（本発明の第二の辺）とソース辺（本発明の第一の辺）に搭載するＣＯＦなどの搭載部材が供給され、搭載ユニット１２により、搭載部材が表示パネル基板Ｐに搭載される。
【００２４】
次に、搭載装置１０での搭載工程が終わった表示パネル基板Ｐは、搬送ヘッド４１により次の本圧着装置２０に搬送される。
【００２５】
本圧着装置２０では、ソース本圧着ユニット２１、ゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒにより、それぞれ、表示パネル基板Ｐのソース辺とゲート辺に搭載部材が加熱・圧着され、表示パネル基板Ｐに搭載部材が本圧着された状態になり、この段階で、搭載部材と表示パネル基板がＡＣＦを介して、電気的な接続が確保される。
【００２６】
次に、本圧着装置２０での本圧着工程が終わった表示パネル基板Ｐは、搬送ヘッド４２により次のＰＣＢ装置３０に搬送される。
【００２７】
ＰＣＢ装置３０では、ＰＣＢ供給トレイ３２，３３により供給されるＰＣＢにＡＣＦが貼り付けられた後に、ＰＣＢ圧着ユニット３１により、表示パネル基板Ｐに搭載された搭載部材の一端にＰＣＢが搭載される。
【００２８】
次に、ＰＣＢ装置３０でのＰＣＢ工程が終わった表示パネル基板Ｐは、搬送ヘッド４３により次の工程（バックライト取付工程など）に搬送される。
【００２９】
次に、図３および図４を用いて表示パネル基板に搭載部材を搭載していく処理と、検査との関係について説明する。
図３は、表示パネル基板に、ＡＣＦと搭載部材が搭載される様子を示す斜視図である。
図４は、搭載部材がＣＯＦの場合の表示パネル基板における搭載状態を説明する図である。
【００３０】
ここでは、搭載部材としてＣＯＦ５１を搭載するものとする。
【００３１】
表示パネル基板Ｐには、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、搭載装置１０によって、ＡＣＦ５０が貼り付けられたＣＯＦ５１が貼り付けられ、図３（ｃ）に示されるように、本圧着装置２０により、加熱・圧着される。
【００３２】
表示パネル基板Ｐは、図４（ａ）に示されるように、搭載部材を搭載するときの位置決めに使われるアライメントマーク６１と、搭載部材とパネル内部を電気的に接続するためのリード端子６２を有する。
【００３３】
図４（ｂ）に示される状態が、リード端子６２上にＡＣＦ５０とＣＯＦ５１が正常に搭載された状態である。
【００３４】
ここで、ＡＣＦとは、熱硬化性樹脂に導電性を持つ微細な粒子を混ぜ合わせたものを、膜状に成型したフィルムである。
【００３５】
また、搭載された状態が不良と判定されるのは、例えば、図４（ｃ）に示されるように、ＣＯＦ５１とＡＣＦ５０がリード端子６２に対して傾いている状態、図４（ｄ）に示されるように、ＣＯＦ５１とＡＣＦ５０がリード端子６２に対して正常な状態よりずれている場合、図４（ｅ）に示されるように、ＣＯＦ５１とＡＣＦ５０が脱落している場合などがある。
【００３６】
このような場合、ＡＣＦは、熱硬化性樹脂を含んでいるため、本圧着後に、剥離してリペアするのは困難であり、本圧着前に検査により、このような不良を発見して、本圧着前に剥離する方が、リペアは容易で短時間におこなうことができ、製品の歩留まりも向上することが期待される。
【００３７】
次に、図５ないし図８を用いて本発明の一実施形態に係る本圧着装置の構成と、表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る本圧着装置の構成と、表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための上面図である。
図６は、本発明の一実施形態に係る本圧着装置の構成と、表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための正面図である。
図７は、図５と同じ処理で、表示パネル基板の大きさが異なった場合の本圧着装置の構成と表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための上面図である。
図８は、図６と同じ処理で、表示パネル基板の大きさが異なった場合の本圧着装置の構成と表示パネル基板の搬送処理と検査処理を説明するための正面図である。
【００３８】
上記のように、ＦＰＤモジュールの組立ラインのパネル搬送においては、上流側となる搭載装置１０から本圧着装置２０、ＰＣＢ装置３０へと順にプロセスを経て製品を完成させる構成となっており、各工程でのパネルの流れは、同期させることによって、スループットを向上させている。
【００３９】
このように、ＦＰＤモジュールの組立工程は、お互いの装置が、表示パネル基板の同期搬送をおこなう構成であるため、組立工程のいずれかのプロセスが停滞すると全ての工程が停滞してしまう。
【００４０】
そのため本実施形態では、本圧着装置２０を以下のように構成にして、搬送過程において、検査のための表示パネル基板の搭載部材の搭載状態の撮像をおこなえるようにした。
【００４１】
搭載装置１０での搭載部材が搭載された後に、図６に示されるように、表示パネル基板Ｐは、搬送ヘッド４１により保持され、本圧着装置２０に送られる。この搬送過程において、搭載装置１０と本圧着装置２０の間に、カメラ保持部２７を設け、その上にカメラ１００を設置し、位置αから位置βまで搬送するときに、表示パネル基板Ｐの長辺側（ソース側）に搭載された搭載部材の状態を撮像し、その画像データを画像認識装置（図示せず）に送る。そして、画像認識装置によりデジタル化されたデータによって、プロセッサ（図示せず）が搭載部材の状態の正常、不良を判定する。表示パネル基板Ｐの長辺側（ソース側）を撮像するカメラ１００は、パネルサイズに拘らず同じ位置に置くことが可能であり、パネルの品種変更の際、パネルサイズが変更になっても、カメラ１００の位置を変えることなく、長辺側（ソース側）に搭載した搭載部材の搭載状態の撮像をおこなうことが可能である。
【００４２】
表示パネル基板Ｐは、本圧着装置２０に搬送され、Ｙ軸駆動部（図示せず）により、位置βから位置γまで搬送される。そして、表示パネル基板Ｐの長辺（ソース辺）を、ソース辺保持部材２３の上に、表示パネル基板Ｐの左右の短辺（ゲート辺）を、ゲート辺保持部材２４Ｌ，２４Ｒの上に載せ、ソース本圧着ユニット２１、ゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒにより、それぞれ、表示パネル基板Ｐのソース辺とゲート辺に搭載部材が加熱・圧着される。
【００４３】
本実施形態の本圧着装置２０では、図５、図６に示されるように、ゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒの各々にカメラ保持部２５Ｌ，２５Ｒを設け、その先端部分に、カメラ１０１Ｌ，１０１Ｒを設けて、短辺側（ゲート側）に搭載した搭載部材の搭載状態の撮像をおこなう。
【００４４】
また、本圧着装置２０のゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒは、各々ガイド２６Ｌ，２６Ｒ上を移動可能になっており、図７、図８に示されるように、このゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒが、表示パネル基板のサイズに従って、移動することにより、パネルの品種変更によりパネルサイズが変更になった際にも、ゲート辺の本圧着をおこなうことが可能な構造となっている。そして、このときに、短辺側（ゲート側）撮像用のカメラ１０１Ｌ，１０１Ｒも、ゲート本圧着ユニット２２Ｌ，２２Ｒ共に同期して動く構造となっているため、カメラ１０１Ｌ，１０１Ｒのカメラの位置をゲートと共に変えることにより、様々なサイズの表示パネル基板に対応して、搭載部材の搭載状態の撮像ができ、正常・異常の判定をおこなうことができる。
【００４５】
なお、搬送系の搬送ヘッド４１と、パネル保持位置決め部２８には、共にＺ軸駆動機構が設けてあり、前もって、それぞれ、長辺側（ソース側）撮像用のカメラ１００と、短辺側（ゲート側）撮像用のカメラ１０１Ｌ，１０１Ｒカメラのフォーカス高さに合わせておくことにより、カメラのＺ軸方向のフォーカスを調整する駆動機構が不要になる。
【００４６】
なお、長辺側（ソース側）撮像用のカメラ１００と、短辺側（ゲート側）撮像用のカメラ１０１Ｌ，１０１Ｒカメラは、オートフォーカスにより、移動中の表示パネル基板の搭載部材の状態を撮像できるようにしてもよい。
【００４７】
このように、長辺側（ソース側）と短辺側（ゲート側）に別々に、搭載部材の搭載状態を検査するカメラを設けることにより、搬送中の表示パネル基板のそれぞれの辺における搭載部材の有無や搭載部材の位置ずれを迅速に検出することができる。
【００４８】
そして、このようにＦＰＤモジュール組立装置を構成することにより、設けることにより、以下の様な利点が生まれる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態では、ＣＯＦなどの搭載部材にＡＣＦを貼り付けた場合を例に説明したが、表示パネル基板側にＡＣＦを貼り付けた場合にも適用可能である。
（１）本圧着前に搭載部材の検査（有無・位置ずれ）をおこなうことにより、位置ずれが大きい搭載部材の圧着固定を防ぐことができ、あるいは、搭載部材が無い状態で本発明圧着処理をおこなうことを防ぐことができ、後の搭載部材のリペア作業が容易になる。しかして、パネル製造工程においての製品不良率の発生を低減することができる。
（２）当該装置のパネル搬送手法（処理辺位置一定、表示パネル基板の長辺と短辺混合の処理作業）を活かすことにより、カメラを固定した状態で検査が可能となり、搭載装置と本圧着装置間の表示パネル基板搬送中に、表示パネル基板の三辺に搭載された搭載部材の搭載状態を検査することができる。
（３）装置間で表示パネル基板を搬送する搬送ヘッド、本圧着装置の本圧着時におけるパネル保持位置決め部に、Ｚ軸駆動機構が設けて、カメラとの位置を調整することにより、カメラ側のＺ軸方向のフォーカスを調整する駆動機構が不要になる。
（４）機構部を簡素化した検査方法により、装置のコストを低減できる。
【００５０】
なお、本実施形態では、本圧着装置にカメラを置く例を示したが、同様の手法は、三辺を同時処理する搭載装置（仮圧着装置）で、表示パネル基板にＡＣＦを貼り付けた状態を検査するとき、また、三辺を同時処理するＰＣＢ装置で、表示パネル基板に搭載部材が本圧着されたときの状態を検査するときにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｐ…表示パネル基板、
１０…搭載装置、１１…パネル保持部材、１２…搭載ユニット、１３…ゲート搭載部材供給部、１４…ソース搭載部材供給部、
２０…本圧着装置、２１…ソース本圧着ユニット、２２Ｌ，２２Ｒ…ゲート本圧着ユニット、２３…ソース辺保持部材、２４Ｌ，２４Ｒ…ゲート辺保持部材、２５Ｌ，２５Ｒ…カメラ保持部、２７…カメラ保持部、
１００…カメラ、１０１Ｌ，１０１Ｒ…カメラ、
３０…ＰＣＢ装置、３１…ＰＣＢ圧着ユニット、３２，３３…ＰＣＢ供給トレイ、
４１，４２，４３…搬送ヘッド、
５０…ＡＣＦ、５１…ＣＯＦ、６１…アライメントマーク、６２…リード端子。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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