JP2000258746A - 液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置 - Google Patents

液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置

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JP2000258746A
JP2000258746A JP11060668A JP6066899A JP2000258746A JP 2000258746 A JP2000258746 A JP 2000258746A JP 11060668 A JP11060668 A JP 11060668A JP 6066899 A JP6066899 A JP 6066899A JP 2000258746 A JP2000258746 A JP 2000258746A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネル製造の際に1対の基板をこれらの
位置合わせを高精度に行いつつ貼り合わせる装置を提供
する。 【解決手段】 表面側に位置合わせマークを有する駆動
基板15と対向基板16とを、定盤8,6により表面ど
うしが対向するように保持する。定盤8,6には、基板
15,16の位置合わせマークを基板裏面側から撮像す
るカメラ11,12が付設されている。定盤6はモータ
4によりX方向に駆動されるX軸ガイドブロック2に対
しモーター7によりZ方向を中心として回動駆動され、
定盤8は昇降機構18に対してY方向に駆動される。カ
メラ11,12により撮像された画像から検知した2つ
の位置合わせマークの相対的位置ずれ値に基づき、基板
15,16の基板面内の位置ずれを解消すべく定盤8,
6の基板面内の相対位置関係を変化させ、昇降機構18
により定盤8,6を互いに接近させて基板15,16を
貼り合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル製造の
技術分野に属するものであり、特に液晶パネル製造の過
程で使用される基板貼り合わせ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】液晶パ
ネルでは、表面に表示画素部と液晶パネル駆動用TFT
などの駆動回路部との組をマトリクス状に配置した駆動
基板と、表面にカラーフィルタなどをマトリクス状に配
置しブラックマトリクスを形成した対向基板との間に液
晶を充填している。駆動基板と対向基板とは表面どうし
が所定の間隔となるようにスペーサーを介して配置され
接着剤で貼り合わされる。
【0003】近年、液晶パネルでは、表示の高精細化が
要求されており、表示画素の寸法は微細化が進んでい
る。従って、駆動基板と対向基板との貼り合わせにおけ
る基板面内での基板どうしの位置合わせには、1μm程
度の高い精度が要求されている。
【0004】このような駆動基板と対向基板との位置合
わせに着目して、従来の基板貼り合わせ装置について、
以下述べる。
【0005】特開平4-270151号公報や特開昭63-11989号
公報には、駆動機構付き上下定盤にそれぞれ基板を吸着
保持し、光学装置にて粗位置合わせ及び微位置合わせを
行う貼り合わせ装置が開示されている。
【0006】また、特開平7-306007号公報や7-306009号
公報には、画像処理部において焦点距離可変の微カメラ
を用いて、始めに上側基板(駆動基板及び対向基板のう
ちの一方)の微位置合せマークを認識し、次に下側基板
(駆動基板及び対向基板のうちの他方)の微位置合せマ
ークを認識し、これらの位置合わせマークの相対位置に
基づいて位置合せを行う行う貼り合わせ装置が開示され
ている。
【0007】また、特開昭58-63916号公報には、上下の
基板のそれぞれの異なる位置に形成した位置合わせマー
クを異なるカメラにて別個に検出することが開示されて
いる。
【0008】また、特開平10-62736号公報には、基板の
位置合わせのために上側基板及び下側基板の2つの画像
を合成する手段を持つ貼り合わせ装置が開示されてい
る。
【0009】しかしながら、以上のような従来技術にお
いては、駆動基板と対向基板とを重ね合わせたものの一
方の側(即ち、駆動基板の裏面[表面と反対側の面]側
または対向基板の裏面側)から位置合わせマークを検知
するようになっているため、他方の側の位置合わせマー
クの検知の際に誤検知が発生する可能性がある。即ち、
駆動基板の裏面側から検知を行う場合には対向基板の表
面上の位置合わせマークの検知の際に誤検知の生ずる可
能性があり、対向基板の裏面側から検知を行う場合には
駆動基板の表面上の位置合わせマークの検知の際に誤検
知の生ずる可能性がある。これは、他方側の基板の表面
に形成された位置合わせマークの検知の際には、当該他
方側の基板の位置合わせマーク上や前記一方側の基板の
位置合わせマーク上に形成された液晶配向膜などの積層
膜や、スペーサーや接着剤などのギャップ形成のための
部材やギャップ間異物などが存在すると、これらも同時
にマークパターンの一部として認識されるため、誤認識
が生ずるからである。
【0010】一方、両側からパターン認識を行う技術と
しては、特開平3-282304号公報に、両面にプリント配線
を形成したプリント基板の表裏面の回路パターンを表面
側及び裏面側にそれぞれに設置したカメラでパターン認
識し、表面側回路パターンと裏面側回路パターンとのズ
レを検査することが開示されている。
【0011】しかしながら、この技術は、単にパターン
合致度の検知を行っているのみであり、液晶パネル製造
用の基板貼り合わせの際の駆動基板と対向基板との間の
位置合わせ動作を行うものではない。
【0012】本発明は、以上のような従来技術に鑑み
て、液晶パネル製造の際に1対の基板をこれらの位置合
わせを高精度に行いつつ貼り合わせる装置を提供するこ
と目的とするものである。特に、本発明は、1対の基板
にそれぞれ形成した位置合わせマークを同時に認識しな
がら、これらの位置を合致させるように基板どうしの位
置合わせを行うに際して、各位置合わせマークを鮮明に
画像認識することにより、位置合わせマークどうしの正
確なずれを検知し、これにより、迅速に基板間の位置ず
れを解消しつつ基板間の貼り合わせを行うことを目的と
するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、液晶パネルを構成し且
つ表面側に第1位置合わせマークを有する第1基板と表
面側に第2位置合わせマークを有する第2基板とを、互
いに表面どうしが対向するように平行に配置し該表面ど
うしの間に間隔を維持し、基板面内方向に関して位置決
めして、貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、前
記第1基板の裏面側に当接しこれを保持する第1定盤と
前記第2基板の裏面側に当接しこれを保持する第2定盤
とが対向配置されており、前記第1定盤には前記第1位
置合わせマークを前記第1基板の裏面側から撮像する第
1カメラが付設されており、前記第2定盤には前記第2
位置合わせマークを前記第2基板の裏面側から撮像する
第2カメラが付設されており、前記第1定盤及び前記第
2定盤うちの少なくとも一方を移動させることによりこ
れら第1定盤と第2定盤との基板面内の相対位置関係を
変化させるための第1の定盤移動機構と、前記第1定盤
及び前記第2定盤のうちの少なくとも一方を移動させる
ことによりこれら第1定盤と第2定盤との基板面と垂直
の方向の相対位置関係を変化させるための第2の定盤移
動機構とを備えており、前記第1カメラにより撮像され
た前記第1位置合わせマークの画像及び前記第2カメラ
により撮像された前記第2位置合わせマークの画像に基
づき前記第1位置合わせマークと前記第2位置合わせマ
ークとの基板面内のマーク相対的位置ずれの値を検知す
る位置合わせマーク相対位置認識手段とを備えており、
前記マーク相対的位置ずれの値に基づき、前記第1基板
と第2基板との基板面内の位置ずれを解消すべく前記第
1の定盤移動機構により前記第1定盤と第2定盤との基
板面内の相対位置関係を変化させ、前記第2の定盤移動
機構により前記第1定盤と第2定盤とを互いに接近させ
て前記第1基板と第2基板とをこれらの間に配置した接
着剤により貼り合わせるようにしてなる、ことを特徴と
する、液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置、が提供
される。
【0014】本発明の一態様においては、前記第1カメ
ラにより撮像された前記第1位置合わせマークの画像と
前記第2カメラにより撮像された前記第2位置合わせマ
ークの画像とを合成して合成画像を得る画像合成手段を
備えており、前記位置合わせマーク相対位置認識手段は
前記合成画像に基づき前記マーク相対的位置ずれの値を
検知するようにしてなる。
【0015】本発明の一態様においては、前記第1定盤
と第2定盤とが前記第1定盤を下側にして上下方向に配
列されている。
【0016】本発明の一態様においては、前記第1の定
盤移動機構は、前記基板面内の第1の方向に中間部材を
往復移動させる第1駆動手段と、前記中間部材に対して
前記第1定盤を前記基板面と垂直の方向を中心として回
動させる第2駆動手段と、前記基板面内の前記第1の方
向と直交する第2の方向に前記第2定盤を往復移動させ
る第3駆動手段とを有している。
【0017】本発明の一態様においては、前記第2の定
盤移動機構は前記第1定盤に対して前記第2定盤を移動
させる駆動手段を有しており、該駆動手段を介して前記
第2定盤に対して下向きの押圧力を印加する手段を備え
ている。
【0018】本発明の一態様においては、前記第2の定
盤移動機構と前記第1の定盤移動機構とを同時に作動さ
せ得るようにしてなる。
【0019】本発明の一態様においては、前記第1位置
合わせマークは前記第1基板に複数設けられており、こ
れに対応して前記第2位置合わせマークは前記第2基板
に複数設けられており、これら第1位置合わせマークと
第2位置合わせマークと対応するものどうしについて前
記マーク相対的位置ずれの値の検知を行うようにしてな
る。
【0020】本発明の一態様においては、前記第1位置
合わせマークは矩形状の前記第1基板の対角位置の隅部
に2つ設けられており、これに対応して前記第2位置合
わせマークは矩形状の前記第2基板の対角位置の隅部に
2つ設けられている。
【0021】本発明の一態様においては、前記第1基板
は第1の粗位置合わせマークを有しており、前記第2基
板は第2の粗位置合わせマークを有しており、前記第1
定盤及び前記第2定盤の少なくとも一方には前記第1の
粗位置合わせマーク及び第2の粗位置合わせマークを撮
像する第3カメラが付設されており、該第3カメラによ
り撮像された前記第1の粗位置合わせマーク及び第2の
粗位置合わせマークの画像に基づき前記第1基板と第2
基板との基板面内の粗位置合わせを行うようにしてな
る。
【0022】本発明の一態様においては、前記第1の粗
位置合わせマークは前記第1基板の前記第1位置合わせ
マークの設けられた隅部と異なる隅部に設けられてお
り、これに対応して前記第2の粗位置合わせマークは前
記第2基板の前記第2位置合わせマークの設けられた隅
部と異なる隅部に設けられている。
【0023】本発明の一態様においては、前記第1基板
及び第2基板の一方は第1透光板の表面に前記第1位置
合わせマークが形成されており且つ表面側に液晶パネル
駆動回路部がマトリクス状に配置されている駆動基板で
あり且つ他方は第2透光板の表面に前記第2位置合わせ
マークが形成されている対向基板である。
【0024】本発明の一態様においては、前記合成画像
を表示する手段を有する。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明による液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置の実施
の形態について説明する。
【0026】図1は、本発明の液晶パネル製造用基板貼
り合わせ装置の一実施形態を示す模式的側面図である。
【0027】図1において、符号1は基台を示し、該基
台1は平板状の形態をなしていて水平に配置されてい
る。基台1上には、X方向に延在するX軸ガイドブロッ
ク2が取り付けられており、該X軸ガイドブロック2に
沿って基台1に対して相対的にX方向に往復移動可能な
ようにX軸ベース3が配置されている。X軸ベース3
は、基台1に取り付けられたX軸モーター4により、X
軸ガイドブロック2にガイドされた状態で、水平面内の
X方向に相対的に往復駆動される。
【0028】X軸ベース3上にはθ軸ターンテーブル5
が配置されており、該θ軸ターンテーブル5に下定盤6
が取り付けられている。θ軸ターンテーブル5は、X軸
ベース3に対してZ方向の中心の周りで回動すなわち双
方向回転(θ軸回転)可能であり、基台1上に固定配置
された支柱1’に取り付けられたθ軸モーター7により
Z方向中心の周りでの下定盤6の回動が駆動される。下
定盤6の上面には下側基板(液晶パネルの駆動基板及び
対向基板のうちの一方)16が真空吸着される。下側基
板16は、その裏面を下定盤6に接して配置される。
【0029】基台1上に固定配置された支柱1’により
支持台1”が保持されており、該支持台1”には、昇降
機19を介して昇降機構18が取り付けられている。昇
降機19は、昇降モーター20により駆動され、昇降機
構18を支持台1”に対して上下方向(Z方向)に往復
移動させることが可能である。
【0030】昇降機構18の下部には、水平面内でX方
向と直交するY方向に延在するY軸ガイドブロック9が
取り付けられており、該Y軸ガイドブロック9に沿って
昇降機構18に対して相対的にY方向に往復移動可能な
ように上定盤8が取り付けられている。上定盤8は、支
柱1’に取り付けられたY軸モーター10により、Y軸
ガイドブロック9にガイドされた状態で、Y方向に相対
的に往復駆動される。上定盤8の下面には上側基板(液
晶パネルの駆動基板及び対向基板のうちの他方)15が
真空吸着される。上側基板15は、その裏面を上定盤8
に接して配置される。
【0031】支持台1”には加圧シリンダー17が取り
付けられており、該加圧シリンダー17を動作させるこ
とにより昇降機構18を介して上定盤8に対して下向き
の押圧力が印加される。
【0032】図2は、上側基板15及び下側基板16に
おける位置合わせマークの配置を示す模式的平面図であ
る。図2には、下定盤6上の下側基板16と該下側基板
に重ね合わせて配置された上側基板15とが示されてい
る。
【0033】図示されているように、上側基板15及び
下側基板16は矩形状をなしている。基板15,16の
互いに対向して位置する表面側には、微位置合わせのた
めの微アライメントマーク21が矩形状の対角位置に配
置されており、粗位置合わせのための粗アライメントマ
ーク22が微アライメントマーク21とは異なる対角位
置に配置されている。
【0034】上側基板15においては、ガラスなどの透
光板の表面(下側の面:液晶パネルとされた時に液晶が
配置される側の面)に微アライメントマーク21及び粗
アライメントマーク22が形成されており、これらのア
ライメントマーク上には液晶を配向させるための配向膜
(図示されていない)その他の膜が形成されている。同
様に、下側基板16においては、ガラスなどの透光板の
表面(上側の面:液晶パネルとされた時に液晶が配置さ
れる側の面)に微アライメントマーク21及び粗アライ
メントマーク22が形成されており、これらのアライメ
ントマーク上には液晶を配向させるための配向膜(図示
されていない)その他の膜が形成されている。
【0035】再び図1を参照する。上定盤8には、上側
基板8の表面に形成された微アライメントマーク21を
上側基板15の裏面(上側の面:液晶パネルとされた時
に液晶が配置される側と反対側の面)側から撮像する微
アライメントマーク用CCDカメラ11が取り付けられ
ている。CCDカメラ11には光源13が付設されてい
る。光源13から発せられた照明光は、CCDカメラ1
1内の光学系により上側基板15の裏面へと向けられ、
上側基板15を照明する。上定盤8には、更に、上側基
板15の表面に形成された粗アライメントマーク22及
び下側基板16の表面に形成された粗アライメントマー
ク22を上側基板の裏面側から撮像する粗アライメント
マーク用CCDカメラ14が取り付けられている。
【0036】下定盤6には、下側基板16の表面に形成
された微アライメントマーク21を下側基板16の裏面
(下側の面:液晶パネルとされた時に液晶が配置される
側と反対側の面)側から撮像する微アライメントマーク
用CCDカメラ12が取り付けられている。CCDカメ
ラ12には光源13’が付設されている。光源13’か
ら発せられた照明光は、CCDカメラ12内の光学系に
より下側基板16の裏面へと向けられ、下側基板16を
照明する。下定盤6には、更に、粗アライメントマーク
用CCDカメラ14に対応する位置において、光源1
3”が配置されている。光源13”から発せられた照明
光は、下側基板16の裏面へと向けられ、該下側基板1
6及び上側基板15を照明する。
【0037】図3は、本実施形態における上側基板15
と下側基板16との微小位置ずれの検知、これに基づく
上側基板15と下側基板16との位置合わせ及び上側基
板15と下側基板16との貼り合わせに関する説明のた
めの、装置構成を説明するブロック図である。
【0038】上側基板15の微アライメントマーク21
を上側CCDカメラ11で上側基板15の裏面側から撮
像し、下側基板16の微アライメントマーク21を下側
CCDカメラ12で下側基板16の裏面側から撮像し、
これにより得られた2つの画像を画像合成部24にて合
成し1つの合成画像に変換する。この合成画像は、モニ
ター25に表示される。更に、この合成画像の信号は、
画像合成部24から合成画像相対位置認識部26へと送
られる。ここでは、合成画像に基づき上側基板15の微
アライメントマーク21と下側基板15の微アライメン
トマーク21との水平面内での2次元的位置ずれ量が算
出される。この算出は、上側基板15及び下側基板15
の対応配置の微アライメントマーク21どうしについ
て、行われる。ここで得られた位置ずれ量に基づき、C
PU27が、第1基板15と第2基板16との間の基板
面内の位置ずれを解消すべく、上記X軸モーター4、Y
軸モーター10及びθ軸モーター7を含んでなる定盤移
動機構(X,Y,θ)28を駆動する。
【0039】図4は、上側基板の微アライメントマーク
21と下側基板の微アライメントマーク21と上定盤機
械原点位置及び下定盤機械原点位置との関係を示す図で
ある。上側基板微アライメントマーク21の上定盤機械
原点位置29に対するXY座標値を(ΔX1 ,ΔY1
で示し、下側基板微アライメントマーク21の下定盤機
械原点位置30に対するXY座標値を(ΔX2 ,Δ
2 )で示す。
【0040】次に、以上のような本実施形態の貼り合わ
せ装置の動作を説明する。
【0041】上側基板15及び下側基板16を、不図示
の基板移載機構を使用して、それぞれ上定盤8及び下定
盤6へと搬送する。そして、上側基板15及び下側基板
16の裏面側を、それぞれ上定盤8及び下定盤6に真空
吸着する。上定盤8に吸着された上側基板15は、昇降
モーター20で昇降機19を駆動することで、昇降機構
18とともに下降し、下側基板16に対して1mm程度
の隙間を持って保持される。
【0042】この状態で、光源13により照明された上
側基板15の表面上の粗アライメントマーク22と下側
基板16の表面上の粗アライメントマーク22とを、C
CDカメラ14により上側基板15の裏面側から同時に
撮像し、2つのマーク中心のずれ量を数値化する。そし
て、対角配置の2組の粗アライメントマーク22につい
てそれぞれ得られたずれ量に基づき、対応するマーク中
心を合致させるべくX軸モーター4、Y軸モーター10
及びθ軸モーター7を駆動して、下定盤6をX方向に所
要距離移動させ且つZ方向の周りに所要角度回転させ、
更に上定盤8をY方向に所要距離移動させる。
【0043】ここで使用される粗アライメントマーク2
2は、基板移載機構の精度を吸収出来る程度に大きいも
のである。即ち、基板移載機構で搬送され上定盤及び下
定盤にそれぞれ吸着された上側基板15と下側基板16
との位置ずれ量は、粗アライメントマーク22の大きさ
より小さく、従って上側基板15の粗アライメントマー
ク22とこれに対応する下側基板16の粗アライメント
マーク22とがCCDカメラ14により同時に重ね合わ
せて撮像される。粗アライメントマーク22の寸法が5
00μm程度で、CCDカメラ14の撮像レンズ倍率が
2倍程度であることが望ましい。これにより、上下基板
の位置ずれ量を10μm以内にする事が可能である。
【0044】以上のような粗位置合わせの後に、高精細
TFT液晶パネルに要求されている1μm以内の位置合
せ精度を実現するために、微アライメントマーク21を
利用した微位置合せを行う。この微位置合せにおいて
は、図3に示すような上下に対をなすCCDカメラ1
1,12と、画像合成部24、相対位置認識部26等の
構成を持つ高精度な基板位置合せシステムを用いる。
【0045】上記粗位置合わせにより10μm程度に位
置合わせされた状態から、上側CCDカメラ11により
上側基板15の裏面側から上側基板15の表面側の微ア
ライメントマーク21を撮像する。得られた第1の画像
信号は画像合成部24に送られる。同様にして、下側C
CDカメラ12により下側基板16の裏面側から下側基
板16の表面側の微アライメントマーク21を撮像す
る。得られた第2の画像信号は画像合成部24に送られ
る。上記第1の画像信号と第2の画像信号とは、画像合
成部24において合成され、得られた合成画像信号は合
成画像相対位置認識部26及びモニター25に送られ
る。相対位置認識部26では合成画像の解析(既知の画
像解析技術を用いることができる)により2つの微アラ
イメントマーク像の位置ずれを検知し、これに基づき、
上側基板微アライメントマーク中心に対する下側基板微
アライメントマーク中心のずれ量及びずれの向きが算出
される。
【0046】尚、別法として、画像合成することなし
に、上側基板微アライメントマーク中心に対する下側基
板微アライメントマーク中心のずれ量及びずれの向きを
算出してもよい。即ち、各カメラ11,12により個別
に撮像される微アライメントマークの画像から、図4に
示されるように、予め登録された上下定盤の機械原点位
置29,30を基準とした上側基板微アライメントマー
ク中心及び下側基板微アライメントマーク中心のXY座
標(ΔX1 ,ΔY1 ),(ΔX2 ,ΔY2 )をそれぞれ
求める。上下定盤の機械原点位置29,30の位置関係
は既知であるので、この関係及び(ΔX1 ,ΔY1 ),
(ΔX2 ,ΔY2 )に基づき、上側基板微アライメント
マーク中心に対する下側基板微アライメントマーク中心
のずれ量及びずれの向きを算出することができる。
【0047】以上のような微アライメントマークの撮像
及び画像合成並びに微アライメントマーク中心のずれ量
及びずれの向きの算出は、基板の対角位置のそれぞれに
おける上下基板微アライメントマークについてなされ
る。これにより、上側基板15に対する下側基板16の
X方向並進位置ずれ量、Y方向並進位置ずれ量及びZ方
向の周りでの回転(θ回転)ずれ量が得られる。
【0048】CPU27では、以上のようにして得られ
たデーターに基づき、上側基板15に対する下側基板1
6のX方向並進位置ずれ、Y方向並進位置ずれ及びθ回
転ずれを解消すべく、X軸モーター4及びθ軸モーター
7を駆動することで下定盤6をX方向に移動させ且つθ
回転させ、更にY軸モーター10を駆動することで上定
盤8をY方向に移動させる。これにより、理想的には、
上側基板15に対する下側基板16の位置ずれ量が零と
なる。しかしながら、実際には、各種の誤差が発生する
ので、位置ずれ量は零とならないことがある。従って、
位置ずれ量の許容値として例えば1μm以内が設定され
る。
【0049】次に、上定盤昇降モーター20を駆動させ
て、上定盤8を100μm程度下げる。この状態で、前
記したような微アライメントマークの撮像及び更には画
像合成並びに微アライメントマーク中心ずれの算出に基
づく上側基板15に対する下側基板16のX方向並進位
置ずれ量、Y方向並進位置ずれ量及びθ回転ずれ量の算
出を行い、上側基板15に対する下側基板16の位置ず
れ量を算出する。この位置ずれ量が許容値以内の場合に
は上下基板15,16のXY面内での位置関係をそのま
ま維持し、位置ずれ量が許容値を越える場合には再度上
記のような微位置合わせ動作を行う。
【0050】以上のような動作を連続的に実施する。実
際には一連の動作が連続的に行われる事が望ましい。特
に、上側基板15に対する下側基板16の位置ずれ量の
算出が終了した後に、上定盤8を下降させると同時に、
下定盤6をX方向に移動させ且つθ回転させ更に上定盤
8をY方向に移動させて、上側基板15に対する下側基
板16のX方向並進位置ずれ、Y方向並進位置ずれ及び
θ回転ずれを解消するようにしてもよい。これにより、
上側基板15と下側基板16との位置合わせに要する時
間を短縮して、迅速な位置合わせが達成される。
【0051】やがて、上側基板15と下側基板16とは
互いに接触する。この接触は、少なくとも一方の基板の
表面に配置された不図示のスペーサ及び印刷されたシー
ル材(接着剤)を介してなされる。ここで、昇降モータ
ー20による昇降機構18の昇降は、上向き移動の際に
は重力に抗してモーターにより移動の駆動力が昇降機構
18へと伝達されるが、下向き移動の際にはモーターに
より移動の駆動力が昇降機構18へと伝達されるのでは
なく移動の駆動力は重力により得られ、モーターは上方
向への係止の作用をなす。従って、上側基板15と下側
基板16とが接触すると、昇降機構18は昇降機19か
らフリーとなる。
【0052】そして、加圧シリンダー17を用いて、昇
降機構18を介して極弱い力で上定盤8を加圧する。更
に、この状態で上記のような上側基板15に対する下側
基板16の位置ずれの検知及び微位置合わせの動作を継
続しながら、加圧シリンダー17の圧力を上昇させ、上
下基板15,16間をそれらの間のクリアランス(間隙
距離)がスペーサ厚みに相当する極小さい値(数μm程
度)となるまで押す。この状態で一定時間経過させ、接
着剤を硬化させた後、加圧シリンダー17による加圧を
解除し、モーター20を駆動して昇降機構18を上昇さ
せることで、上定盤8を上昇させる。これにより、重ね
合わせ(貼り合わせ)工程が終了する。
【0053】以上の実施形態の基板重ね合わせ(貼り合
わせ)装置では、上側基板15及び下側基板16のそれ
ぞれの表面側に位置する微アライメントマーク21を裏
面側より検知するので、各基板の表面側に様々な成膜を
行う際にも透光板の表面に第1番目に微アライメントマ
ーク21を形成しておくことにより、該アライメントマ
ーク上に如何なる膜が積層されようとも微アライメント
マーク21の検知には何等影響がない。即ち、微アライ
メントマーク21の画像認識を鮮明に行う事が可能とな
り、これに基づき高精度の基板位置合せ(重ね合わせ)
が実現出来る。
【0054】以上のような実施形態の他に、微アライメ
ントマーク21を1組の対角位置だけではなく矩形基板
の3つの隅部に設けた実施形態が可能である。又、定盤
昇降は、上定盤を移動させるものに限定されることはな
く、下定盤を移動させる方式のものでもかまわない。上
下基板間の加圧については、エアーシリンダー以外に
も、油圧方式のものやモーター加圧方式のものを用いて
も良い。
【0055】また、粗CCDカメラ14による撮像のた
めの照明光源は、透過方式のものに限定されることはな
く、微CCDカメラ11,12の場合と同様に反射方式
で行う事も可能である。
【0056】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、上下の
基板の双方について表面側に形成されたアライメントマ
ークを裏面側から認識するので、アライメントマーク上
に配向膜等の如何なる膜が積層されようともマーク認識
には何等影響がない。又、上側基板もしくは下側基板の
表面側にてアライメントマーク上に両基板を接着するた
めのシール材を印刷した場合や上下基板間のギャップ値
を制御するスペーサーを介在させた場合でも、マーク認
識には何等影響がない。従って、本発明は、基板表面側
からのアライメントマーク検知のために該アライメント
マーク上の膜を除去するようなことを要せず更にアライ
メントマーク配置に制約を受けることなしに、アライメ
ントマークの画像認識を鮮明に行う事が可能で、高精度
の基板位置合せ(重ね合わせ)が実現出来るという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶パネル製造用基板貼り合わせ装置
の一実施形態を示す模式的側面図である。
【図2】上側基板及び下側基板における位置合わせマー
クの配置を示す模式的平面図である。
【図3】本発明の液晶パネル製造用基板貼り合わせ装置
の一実施形態における装置構成の一部を示すブロック図
である。
【図4】上側基板の微アライメントマークと下側基板の
微アライメントマークと上定盤機械原点位置及び下定盤
機械原点位置との関係を示す図である。
【符号の説明】 1 基台 1’ 支柱 1” 支持台 2 X軸ガイドブロック 3 X軸ベース(中間部材) 4 X軸モーター 5 θ軸ターンテーブル 6 下定盤 7 θ軸 8 上定盤 9 Y軸ガイドブロック 10 Y軸モーター 11,12 微アライメントマーク用CCDカメラ 13,13’,13” 光源 14 粗アライメントマーク用CCDカメラ 15 上側基板 16 下側基板 17 加圧シリンダー 18 昇降機構 19 昇降機 20 昇降モーター 21 微アライメントマーク 22 粗アライメントマーク
【手続補正書】
【提出日】平成11年11月29日(1999.11.
29)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶パネルを構成し且つ表面側に第1位
    置合わせマークを有する第1基板と表面側に第2位置合
    わせマークを有する第2基板とを、互いに表面どうしが
    対向するように平行に配置し該表面どうしの間に間隔を
    維持し、基板面内方向に関して位置決めして、貼り合わ
    せる基板貼り合わせ装置であって、 前記第1基板の裏面側に当接しこれを保持する第1定盤
    と前記第2基板の裏面側に当接しこれを保持する第2定
    盤とが対向配置されており、前記第1定盤には前記第1
    位置合わせマークを前記第1基板の裏面側から撮像する
    第1カメラが付設されており、前記第2定盤には前記第
    2位置合わせマークを前記第2基板の裏面側から撮像す
    る第2カメラが付設されており、 前記第1定盤及び前記第2定盤うちの少なくとも一方を
    移動させることによりこれら第1定盤と第2定盤との基
    板面内の相対位置関係を変化させるための第1の定盤移
    動機構と、前記第1定盤及び前記第2定盤のうちの少な
    くとも一方を移動させることによりこれら第1定盤と第
    2定盤との基板面と垂直の方向の相対位置関係を変化さ
    せるための第2の定盤移動機構とを備えており、 前記第1カメラにより撮像された前記第1位置合わせマ
    ークの画像及び前記第2カメラにより撮像された前記第
    2位置合わせマークの画像に基づき前記第1位置合わせ
    マークと前記第2位置合わせマークとの基板面内のマー
    ク相対的位置ずれの値を検知する位置合わせマーク相対
    位置認識手段とを備えており、 前記マーク相対的位置ずれの値に基づき、前記第1基板
    と第2基板との基板面内の位置ずれを解消すべく前記第
    1の定盤移動機構により前記第1定盤と第2定盤との基
    板面内の相対位置関係を変化させ、前記第2の定盤移動
    機構により前記第1定盤と第2定盤とを互いに接近させ
    て前記第1基板と第2基板とをこれらの間に配置した接
    着剤により貼り合わせるようにしてなる、ことを特徴と
    する、液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置。
  2. 【請求項2】 前記第1カメラにより撮像された前記第
    1位置合わせマークの画像と前記第2カメラにより撮像
    された前記第2位置合わせマークの画像とを合成して合
    成画像を得る画像合成手段を備えており、前記位置合わ
    せマーク相対位置認識手段は前記合成画像に基づき前記
    マーク相対的位置ずれの値を検知するようにしてなるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の液晶パネル製造用の
    基板貼り合わせ装置。
  3. 【請求項3】 前記第1定盤と第2定盤とが前記第1定
    盤を下側にして上下方向に配列されていることを特徴と
    する、請求項1〜2のいずれかに記載の液晶パネル製造
    用の基板貼り合わせ装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の定盤移動機構は、前記基板面
    内の第1の方向に中間部材を往復移動させる第1駆動手
    段と、前記中間部材に対して前記第1定盤を前記基板面
    と垂直の方向を中心として回動させる第2駆動手段と、
    前記基板面内の前記第1の方向と直交する第2の方向に
    前記第2定盤を往復移動させる第3駆動手段とを有して
    いることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載
    の液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の定盤移動機構は前記第1定盤
    に対して前記第2定盤を移動させる駆動手段を有してお
    り、該駆動手段を介して前記第2定盤に対して下向きの
    押圧力を印加する手段を備えていることを特徴とする、
    請求項3〜4のいずれかに記載の液晶パネル製造用の基
    板貼り合わせ装置。
  6. 【請求項6】 前記第2の定盤移動機構と前記第1の定
    盤移動機構とを同時に作動させ得るようにしてなること
    を特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶パ
    ネル製造用の基板貼り合わせ装置。
  7. 【請求項7】 前記第1位置合わせマークは前記第1基
    板に複数設けられており、これに対応して前記第2位置
    合わせマークは前記第2基板に複数設けられており、こ
    れら第1位置合わせマークと第2位置合わせマークと対
    応するものどうしについて前記マーク相対的位置ずれの
    値の検知を行うようにしてなることを特徴とする、請求
    項1〜6のいずれかに記載の液晶パネル製造用の基板貼
    り合わせ装置。
  8. 【請求項8】 前記第1位置合わせマークは矩形状の前
    記第1基板の対角位置の隅部に2つ設けられており、こ
    れに対応して前記第2位置合わせマークは矩形状の前記
    第2基板の対角位置の隅部に2つ設けられていることを
    特徴とする、請求項7に記載の液晶パネル製造用の基板
    貼り合わせ装置。
  9. 【請求項9】 前記第1基板は第1の粗位置合わせマー
    クを有しており、前記第2基板は第2の粗位置合わせマ
    ークを有しており、前記第1定盤及び前記第2定盤の少
    なくとも一方には前記第1の粗位置合わせマーク及び第
    2の粗位置合わせマークを撮像する第3カメラが付設さ
    れており、該第3カメラにより撮像された前記第1の粗
    位置合わせマーク及び第2の粗位置合わせマークの画像
    に基づき前記第1基板と第2基板との基板面内の粗位置
    合わせを行うようにしてなることを特徴とする、請求項
    1〜8のいずれかに記載の液晶パネル製造用の基板貼り
    合わせ装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の粗位置合わせマークは前記
    第1基板の前記第1位置合わせマークの設けられた隅部
    と異なる隅部に設けられており、これに対応して前記第
    2の粗位置合わせマークは前記第2基板の前記第2位置
    合わせマークの設けられた隅部と異なる隅部に設けられ
    ていることを特徴とする、請求項8〜9のいずれかに記
    載の液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置。
  11. 【請求項11】 前記第1基板及び第2基板の一方は第
    1透光板の表面に前記第1位置合わせマークが形成され
    ており且つ表面側に液晶パネル駆動回路部がマトリクス
    状に配置されている駆動基板であり且つ他方は第2透光
    板の表面に前記第2位置合わせマークが形成されている
    対向基板であることを特徴とする、請求項1〜10のい
    ずれかに記載の液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装
    置。
  12. 【請求項12】 前記合成画像を表示する手段を有する
    ことを特徴とする、請求項2〜11のいずれかに記載の
    液晶パネル製造用の基板貼り合わせ装置。
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