説明

ACF有無検出装置

【課題】ACFの有無の検出速度を向上させて、表示基板に貼付されたACFの全面の検査を行うことができるようにする。
【解決手段】ACF有無検出装置1は、ライン光源2と、表示基板100から反射された光Lを検出するラインセンサ3とを備えている。ライン光源2は、表示基板100にACF109を貼付した貼付箇所に対して略線状の光を照射する。ラインセンサ3には、ライン光源2から照射された光Lに対して略平行に配置された線状のセンサ部を設けている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示基板に貼付されたACF(異方性導電フィルム、Anisotropic Conductive Film)の有無を光学的に検出するACF有無検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶やプラズマなどのFPD(Flat Panel Display)、すなわち表示基板には、複数の処理ステーションによって、その周囲に様々な電子部品が接続又は実装される。実装される電子部品の具体例としては、駆動ICやCOF(Chip on Film)、FPC(Flexible Printed Circuit)などのいわゆるTAB(Tape Automated Bonding)及び、PCB(周辺基板:Printed Circuit Board)が挙げられる。
【0003】
ここで、ACFが貼付される一般的な表示基板について、図3及び図4を参照して説明しておく。
図3は、表示基板とTABとの接続状態を示す分解斜視図、図4は、表示基板とTABとの接続状態を示す断面図である。
【0004】
図3に示すように、表示基板100は、カラーフィルタ基板101と、TFT(Thin Film Transistor)アレイ基板102と、このTFTアレイ基板の間に封入される液晶とから構成されている。TFTアレイ基板102の少なくとも1辺には、ICチップ103を搭載したフレキシブル基板からなる複数のTAB105が搭載される。そして、このTAB105を介してプリント基板がTFTアレイ基板102に接続される。なお、図3では、TFTアレイ基板102の2辺にTAB105を接続する例を示している。
【0005】
TFTアレイ基板102には、複数のTAB105が接続される所定数のリード部104が形成されている。そして、TAB105には、ICチップ103が搭載されており、このICチップ103を間に挟むようにして、第1のリード部107と、第2のリード部108が設けられている。
【0006】
表示基板100とTAB105との接続には、ACF109が用いられている。図4に示すように、ACF109は、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂(バインダ樹脂)109aに導電性を持つ微細な導電粒子109bを分散させてフィルム状に成形したものである。
【0007】
そして、図3に示すように、表示基板100における複数のリード部104には、それぞれにACF109が貼り付けられている。すなわち、表示基板100には、複数のACF109が貼付されている。
【0008】
表示基板100とTAB105の接続は、次のようにして行われる。まず、ACF109を表示基板100のリード部104に貼付する。そして、ACF109を貼付した表示基板100のリード部104上にTAB105を配置し、熱圧着処理を行う。すると、ACF109のバインダ樹脂109aが軟化し、ACF109の厚さが導電粒子109bの粒径とほぼ一致する状態にまで圧縮される。
【0009】
このとき、ACF109内に分散された導電粒子109bが、表示基板100のリード部104とTAB105の第1のリード部107に当接されて、表示基板100とTAB105が電気的に接続される。その後、ACF109のバインダ樹脂109aが硬化して、表示基板100とTAB105が、ACF109を介して一体に固定される。
【0010】
また、表示基板とTAB、及びTABとプリント基板とを確実に接続するためには、ACFが所定の位置に正確に貼付されていることが重要となる。このACFが所定の位置に貼付されているかを検出する方法として、例えば特許文献1に記載の技術が提案されている。この特許文献1に開示されている技術では、表示基板の貼付箇所に光を照射し、この貼付箇所から反射された光を撮像装置で撮影している。そして、撮影した画像信号からACFを貼付した箇所と貼付していない箇所との光のコンストラストを比較することで、ACFが正確な位置に貼付されているかを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2003−69199号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、特許文献1に開示される技術は、反射した光を撮影する撮像装置として矩形のセンサ部を有するエリアセンサカメラを用いている。このエリアセンサカメラは、二次元の画像、例えば四角形の画像を撮影するものである。そのため、一回の撮影でX方向とこのX方向と直交するY方向のデータを得ることになるので、処理するデータ量が多くなっていた。その結果、特許文献1に開示されている技術では、ACFの有無の検出を行うための処理時間が長くなっていた。
【0013】
また、表示基板等のように検出エリアが大きいものや長いものを撮影する場合、エリアセンサカメラでは、所定の区域毎に区切って(分割して)撮影が行われる。そのため、ACF全面を検査するためには、複数の画像をつなぎ合わせる必要がある。そして、複数の画像のつなぎ目の部分に破れ等の欠陥がある場合、その欠陥を検出することができない、という不具合を有していた。
【0014】
なお、つなぎ目部分の欠陥を検出するためには、つなぎ目部分の撮影を行わなければならず、処理するデータ量が多くなる。その結果、特許文献1に開示されている技術では、検出を行うための時間がかかり、表示基板上に貼付された複数のACF全面の検査を行うことが困難であった。このため、ACFに部分的に生じた破損等を検出することができない、という問題があった。
【0015】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、ACFの有無の検出速度を向上させて、表示基板に貼付されACFの全面の検査を行うことができるACF有無検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のACF有無検出装置は、ACFを被貼付物に貼付した際のACFの有無を検出するものである。
このACF有無検出装置は、被貼付物にACFを貼付した貼付箇所に対して略線状の光を照射するライン光源と、被貼付物から反射された光を検出するラインセンサと、を備えている。そして、ラインセンサは、ライン光源から照射された光に対して略平行に配置された線状のセンサ部を有している。
【発明の効果】
【0017】
本発明のACF有無検出装置によれば、略線状の光を照射するライン光源と略線状のセンサ部を有するラインセンサを用いることで、ACFの有無の検出を少ないデータ量で行うことができる。その結果、ACFの有無の検出速度の向上を図ることができ、表示基板に貼付されたACFの全面の検査を容易に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明のACF有無検出装置の実施の形態例を示す図であり、図1(a)は、ACF有無検出装置を模式的に示す正面図、図1(b)は、光が照射された表示基板を示す平面図である。
【図2】本発明のACF有無検出装置の実施の形態例にかかるラインセンサ側に貼付箇所から反射された光を示す模式図である。
【図3】表示基板とTABとの接続状態を示す分解斜視図である。
【図4】表示基板とTABとの接続状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明のACF有無検出装置の実施の形態例について、図1及び図2を参照して説明するが、既に背景技術の説明に用いた図3、図4についても適宜参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.ACF有無検出装置の構成例
2.ACFの貼付状態の検出方法
【0020】
1.ACF有無検出装置の構成例
まず、図1及び2を参照して本発明のACF有無検出装置の実施の形態例(以下、「本例」という。)について説明する。
図1(a)は、ACF有無検出装置を模式的に示す正面図、図1(b)は、光が照射された表示基板を示す平面図である。図2は、本例のACF有無検出装置に係るラインセンサ側に反射された光を示す模式図である。
【0021】
本例のACF有無検出装置1は、被貼付物の一具体例として示す表示基板100にACF109を貼付した際の、ACF109の有無を検出する装置である。このACF有無検出装置1は、表示基板100におけるACF109の貼付箇所に光を照射するライン光源2と、貼付箇所から反射された光を撮影するラインセンサ3と、ラインセンサ3に接続された画像処理装置と、不図示の移動機構とから構成されている。
【0022】
ライン光源2は、表示基板100の貼付箇所から所定の角度θだけ上方に傾けた位置に配置されている。よって、このライン光源2から表示基板100の貼付箇所に対して所定の角度θで光が入射する。
【0023】
また、図1(b)に示すように、ライン光源2は、線状の細長い光Lを照射するものである。このライン光源2から表示基板100の貼付箇所に照射される光Lの長さは、ACF109の短手方向の長さよりも長く設定されている。そして、ライン光源2から照射された光Lは、ACF109の2つの長辺を横切るようにしてACF109に照射される。
【0024】
本例では、ライン光源2としては、光の直進性に優れた半導体レーザ(LD)を用いている。そのため、光Lが照射されている箇所と照射されていない箇所の光のコントラスト比を明確にすることができる。更に、上述したように、ライン光源2から光Lを表示基板100に斜めに照射している。そのため、表示基板100上の凹凸によって光Lが照射する位置が変化する。その結果、表示基板100に貼付されたACF109の厚さによって、表示基板100に投影される光Lの形状が変化し、ACF109の有無をより鮮明に判別することができる。
【0025】
また、ライン光源2を傾ける角度θは、ACF109の厚さによって表示基板100に投影される光Lの形状が変化する量を大きくするために、より小さくすることが好ましい。本例では、ライン光源2の傾ける角度θを、装置の大きさや配置する位置を考慮して例えば10°〜40°の範囲に設定している。
【0026】
なお、線状の細長い光Lを照射する方法としては、複数の発光素子を一方向に並べて配置したり、あるいはシリンドリカルレンズを用いて発光素子の光を一方向のみに引き延ばしたりすることが挙げられる。
【0027】
なお、ライン光源2は、半導体レーザを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。ライン光源として、例えば、その他のレーザ光源や、LED、白熱電灯を用い、その光を線状に一方向のみ引き延ばして照射するようにしてもよい。
【0028】
ラインセンサ3は、貼付箇所に対してライン光源2と反対方向に、ライン光源2の傾けた角度θと同じ角度θだけ上方に傾けた位置に配置されている(θ=θ)。そして、このラインセンサ3は、線状の細長いセンサ部を有している。図2に示すように、このセンサ部の検出領域Mは、細長い線状となっている。そして、このセンサ部は、一次元の画像、すなわち一方向のみの変位を検出するものである。そのため、直交する二方向の変位を検出するエリアセンサカメラと比較して、取得するデータの量を削減することができる。そして、また、ラインセンサ3のセンサ部の向きは、ライン光源2から照射される略線状の光Lと略平行となっている。
【0029】
そして、このラインセンサ3は、貼付箇所から入射角θと同じ角度θで反射された光が投影されるように設定されている。すなわち、ラインセンサ3のセンサ部は、ライン光源2から照射された光Lのうち鏡面反射(正反射)した光Lのみを検出する。また、ラインセンサ3は、画像処理装置に接続されており、センサ部で検出した検出信号を画像処理装置に出力している。画像処理装置は、ラインセンサ3からの映像信号を受信し、その映像信号からACF109の貼付状態を判断している。
【0030】
不図示の移動機構は、表示基板100の上方に配置されている。この移動機構は、ライン光源2及びラインセンサ3を表示基板100に対して所定の間隔を開けて水平方向に移動可能に保持している。そして、この移動機構は、ライン光源2及びラインセンサ3を表示基板100の主面と平行で、且つ複数のACF109が貼付されている方向に移動させる。これにより、ライン光源2及びラインセンサ3は、移動機構によって水平移動しながら、表示基板100におけるACF109の貼付箇所に対して連続して光Lの照射と検出を行うことができる。
【0031】
2.ACFの貼付状態の検出方法
次に、上述した構成を有するACF有無検出装置1を用いたACF109の貼付状態の検出方法について説明する。
【0032】
まず、図1(a)に示すように、表示基板100におけるACF109が貼付されている貼付箇所にライン光源2から光Lを照射する。ここで、ライン光源2から照射される光Lの長さは、ACF109の短手方向の長さよりも長く設定されている。そのため、図1(b)に示すように、ライン光源2から照射された光Lは、ACF109の2つの長辺を横切るように照射することができ、ACF109の短手方向の全体を検出することができる。
【0033】
また、ライン光源2は、表示基板100に対して斜め上方から光を照射している。そのため、図1(b)に示すように、ライン光源2から光Lが照射されると、ACF109の厚みによって、表示基板100に照射される光L1とACF109に照射される光Lの照射位置が変化し、表示基板100に投影される像光の形状が変化する。
【0034】
すなわち、ACF109が貼付されていない箇所では、光Lは、表示基板100に線状に投影される。これに対して、ACF109が貼付されている箇所では、ACF109に照射される光Lが、表示基板100に照射される光Lよりもライン光源2側にずれる。
【0035】
また、図4に示すように、ACF109は、バインダ樹脂109a内に微細な導電粒子109bが分散している。そのため、ACF109に照射された光Lは、導電粒子109bによって拡散反射(乱反射)する。これに対し、ACF109が貼付されていない表示基板100の主面に照射された光Lは、正反射、すなわち入射角度θと同じ反射角度θで反射する。この表示基板100で反射された光は、ラインセンサ3によって検出される。
【0036】
ここで、従来のエリアセンサを用いた場合、センサ部は、図2の2点鎖線で囲む略四角形の領域N全体を検出する。そのため、検出するための領域が広くなり、ACFの有無を判別するためのデータ量が増加する。
【0037】
また、従来のエリアセンサは、表示基板100から正反射した光Lだけでなく、ACF109によって乱反射した光Lも検出することになる。そのため、従来の技術では、センサ部で検出される光の有無だけでなく、表示基板100からの光LとACF109からの光Lを区別する必要がある。その結果、ACF109の有無を判別するために光の強度によって、閾値を少なくとも3段階に設定する必要があるので、ACF109の有無を検出するための処理時間がかかる。
【0038】
これに対して、本例では、ラインセンサ3のセンサ部が、線状に形成されており、その検出領域Mも細長い線状となっている。更に、このラインセンサ3は、表示基板100に対してライン光源2の照射角度θと同じ角度θ傾けた位置に配置している。また、上述したように、ACF109に照射される光Lは、表示基板100に照射される光Lよりもライン光源2側にずれるため、ラインセンサ3側に反射する光も表示基板100から反射した光LとACF109で反射した光Lとの間に、ずれが生じる。
【0039】
その結果、ACF109に照射された光Lは、乱反射すると共に反射する方向がずれるためラインセンサ3のセンサ部に投光されない。そして、表示基板100に照射された光Lのみがラインセンサ3のセンサ部に投光される。次に、ラインセンサ3は、検出した画像信号を画像信号処理装置に送信する。そして、画像信号処理装置は、ラインセンサ3から受信した画像信号からACF109の貼付状態を判断する。
【0040】
画像信号処理装置では、図2に示すように、センサ部で光を検出した箇所をACF109が貼付されていない箇所と判断し、センサ部で光が検出されなかった範囲SをACF109が貼付された箇所と判断する。このように、ラインセンサ3のセンサ部に投光した光の有無だけでACF109の有無を判断することができ、処理時間の高速化を図ることができる。
【0041】
なお、本例では、センサ部に投光した光の有無でACF109の有無を判断した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光の強度に閾値を設定し、センサ部で検出した光の強度が設定した閾値以下の場合は、ACFが貼付されているものと判断するように設定してもよい。
【0042】
また、一方向のみの変位を検出しているため、従来のエリアセンサを用いた場合と比較して、センサ部で取得するデータの量を少なくすることできる。その結果、ACF109の有無を検出するためのデータ量を大幅に削減することができ、処理時間の高速化を図ることが可能である。
【0043】
また、本例では、ライン光源2として直進性の高いレーザ光を用いているため、ラインセンサ3で検出する光のコントラスト比がより明確になる。その結果、ACF109の有無の検出精度を高めることができ、ACF109の貼付状態を正確に検出することが可能である。
【0044】
また、ライン光源2及びラインセンサ3は、光の照射及び検出を行いながら、移動機構によって表示基板100の主面に対して平行で、且つACF109の長手方向に水平移動する。そのため、表示基板100上に貼付された複数のACF109を連続して検出することができ、ACF109に生じた部分的な破れも検出することが可能である。これにより、表示基板100上に貼付されたACF109の全面を検査することができる。
【0045】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施例では、表示基板に貼付されたACFの有無の検出を行う例を説明したが、これに限定されるものではなく、被貼付物として、表示基板にTABを介して接続されるプリント基板を用いてもよい。
【符号の説明】
【0046】
1…ACF有無検出装置、 2…ライン光源、 3…ラインセンサ、 100…表示基板(被貼付物)、 105…TAB、 109…ACF、 109a…バインダ樹脂、 109b…導電粒子、 L,L,L…光、 M…検出領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ACFを被貼付物に貼付した際の前記ACFの有無を検出するACF有無検出装置であって、
前記被貼付物に前記ACFを貼付した貼付箇所に対して略線状の光を照射するライン光源と、
前記ライン光源から照射された前記光に対して略平行に配置された線状のセンサ部を有し、且つ前記被貼付物から反射された光を検出するラインセンサと、
を備えたことを特徴とするACF有無検出装置。
【請求項2】
前記ラインセンサは、前記被貼付物から正反射で反射された光のみを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のACF有無検出装置。
【請求項3】
前記ライン光源及び前記ラインセンサを前記被貼付物の主面と平行に移動させる移動機構を更に備えた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のACF有無検出装置。
【請求項4】
前記ライン光源は、半導体レーザである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のACF有無検出装置。
【請求項5】
前記ライン光源から前記被貼付物に投影される光の長さは、前記ACFの短手方向の長さよりも長く設定されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のACF有無検出装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−142184(P2011−142184A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−1458(P2010−1458)
【出願日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【出願人】(501387839)株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Fターム(参考)】