JP2004163598A - Method for manufacturing electrooptical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルのうち、例えばアクティブマトリクス型の一種であるTFT(薄膜トランジスタ)カラー液晶パネルは、TFTアレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせて構成される。ここで、互いに対となるTFTアレイ基板およびカラーフィルタ基板を貼り合せる際には、両者を互いにアライメントする必要がある。具体的には、TFTアレイ基板上に微細に配列されたアクティブ素子等の構成要素と、カラーフィルタ基板上に微細に配列された着色パターン等の構成要素との位置合せを精度良く行うために、TFTアレイ基板およびカラーフィルタ基板を互いにアライメントする必要がある。
【0003】
従来においては、例えば、TFTアレイ基板に設けたマークと、カラーフィルタ基板に設けたマークとから成るアライメントマークを用い、両方の基板に設けたマークの位置関係に基づいてアライメントするようにしている。これらのマークの位置関係は、例えば、図9に示すように、第1の基板1に設けた第1のマーク1aと、第2の基板2に設けた第2のマーク2aとを撮像装置であるカメラ3によって撮像し、この撮像した画像に画像処理を行うことによって求められる。具体的には、透明な第2の基板2をカメラ3側に向けつつ第1の基板1と対向配置させ、第1のマーク1aおよび第2のマーク2aをカメラ3によって撮像し、この撮像した画像に画像処理を行うことにより、第1のマーク1aの重心G1と、第2のマーク2aの重心G2との位置関係が求められる。
【0004】
従来では、対となる基板の両方に設けたマークの重心相互間における位置関係が所定の位置関係となるように、例えば、画像上において予め設定された相互間距離Lだけ互いに離隔する位置関係となるようにアライメントしている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2525589号公報(第2項、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、高倍率のカメラを用いる場合、互いに接触して傷付くのを防止するために対となる基板を離隔する場合、あるいは厚みのある基板を用いる場合においては、対となる基板を互いに高精度にアライメントすることが困難となる虞れがある。
【0007】
これらの場合では、上述したマークを設けた一対の基板を互いに対向配置した際に、カメラ3における撮像光学系の光軸3A方向のマーク相互間距離(Δd)が、カメラ3の被写界深度よりも大きなものとなり、両方のマークを鮮明に撮像することができない事態を招来する虞れがある。ここで、両方のマークを鮮明に撮像できなければ、最早両方のマーク相互間の位置関係を高精度に求めることもできないので、高精度にアライメントすることが困難となってしまう。このため、上述した各々の場合においては、所望するアライメント精度が得られない事態、つまり、一方の基板に設けた構成要素と、他方の基板に設けた構成要素との位置合せ精度が所望のものとならない事態を招来する虞れがあり、電気光学装置の高精度化を阻害する要因となる。
【0008】
本発明は、上記実情に鑑みて、電気光学装置の高精度化を可能とする電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明にかかる電気光学装置の製造方法は、第1の基板および第2の基板を対向配置し、撮像装置を用いて前記第1の基板および前記第2の基板を互いにアライメントする電気光学装置の製造方法であって、前記第1の基板および前記第2の基板に対して撮像光学系の光軸が所定の交差角度で交差するように配置し、前記撮像装置の焦点に前記第1のマークが合うように前記第1の基板を移動させて、前記撮像装置により前記第1のマークを撮像し、前記撮像装置の焦点に前記第2のマークが合うように前記撮像装置および前記第2の基板の少なくとも一方を前記光軸に沿って移動させて、前記撮像装置により前記第2のマークを撮像し、前記撮像装置の撮像結果に基づいて前記第1の基板もしくは前記第2の基板をアライメントすることを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、第1の基板および第2の基板に対して撮像光学系の光軸が所定の交差角度で交差するように配置し、撮像装置の焦点に第1のマークが合うように前記第1の基板を移動させて、前記撮像装置により前記第1のマークを撮像し、前記撮像装置の焦点に第2のマークが合うように前記撮像装置および前記第2の基板の少なくとも一方を前記光軸に沿って移動させて、前記撮像装置により前記第2のマークを撮像し、前記撮像装置の撮像結果に基づいて前記第1の基板もしくは前記第2の基板をアライメントするので、前記第1のマークおよび前記第2のマークを前記撮像装置の焦点に合わせて個別に撮像することができ、しかも、前記光軸の方向に対する前記第1の基板、前記第2の基板および前記撮像装置の位置関係に依らず、撮像した前記第1のマークと前記第2のマークとの位置関係が同一となる。
【0011】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記第2の基板を所定の貼り合せ位置に配置した状態で、前記第2のマークを撮像した後に、前記第2の基板を前記第1の基板から離反する方向に前記光軸に沿って移動させ、前記第1の基板を前記貼り合せ位置に配置し、前記第1のマークを撮像した後に、前記第2の基板を前記光軸に沿って移動させて前記貼り合せ位置に復帰させ、前記第1の基板および前記第2の基板を前記貼り合せ位置で貼り合わせることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、第2の基板を所定の貼り合せ位置に配置した状態で、第2のマークを撮像した後に、前記第2の基板を第1の基板から離反する方向に前記光軸に沿って移動させ、前記第1の基板を前記貼り合せ位置に配置し、前記第1のマークを撮像した後に、前記第2の基板を前記光軸に沿って移動させて前記貼り合せ位置に復帰させ、前記第1の基板および前記第2の基板を前記貼り合せ位置で貼り合わせるので、前記貼り合せ位置に配置された前記第1の基板における前記第1のマークと、前記貼り合せ位置に配置された前記第2の基板における前記第2のマークとを撮像したものを用いてアライメントすることができる。
【0013】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記撮像装置の被写界深度外に前記第2のマークが位置するように、前記第2の基板を移動させることを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、第2のマークが撮像装置の被写界深度外に位置するので、撮像した画像上において前記第2のマークがピンぼけした或いは全く写らない状態となる。
【0015】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記第1の基板および前記第2の基板として、対向配置した際に互いに対向する面に前記第1のマークおよび前記第2のマークを設けたものを用いることを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、前記光軸の方向に対する第1のマークおよび第2のマークの相互間距離が抑えられるので、第1の基板および第2の基板を前記貼り合せ位置に配置した際に、第1のマークおよび第2のマークが前記撮像装置の被写界深度外となる事態を抑制することができる。
【0017】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記第1のマークおよび前記第2のマークとして、前記第1の基板および前記第2の基板を互いにアライメントした際に、前記第1のマークの対における重心相互間の中点が、前記第2のマークの対における重心相互間の中点を含む予め設定した許容範囲に対して対向位置するものを用いることを特徴とする。
【0018】
この発明によれば、第1のマークの対における重心相互間の中点と、第2のマークの対における重心相互間の中点とを対向位置させるようにして、第1の基板および第2の基板を互いにアライメントすることができる。
【0019】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記第1のマークおよび前記第2のマークとして、前記第1の基板および前記第2の基板を互いにアライメントした際に、前記第1のマークの対における個々の中心を通って前記第2の基板に直交する平面と、前記第2のマークの対における個々の中心を通って前記第1の基板に直交する平面とが、所定の角度で互いに交差するものを用いることを特徴とする。
【0020】
この発明によれば、第1のマークの対における個々の中心を通って第2の基板に直交する平面と、第2のマークの対における個々の中心を通って第1の基板に直交する平面とを所定の角度で互いに交差させるようにして、前記第1の基板および前記第2の基板を互いにアライメントすることができる。
【0021】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記所定の角度をほぼ90度に設定したものを用いることを特徴とする。
【0022】
この発明によれば、前記所定の角度をほぼ90度に設定したものを用いるので、前記両方の平面を直交させるようにして、第1の基板および第2の基板を互いにアライメントすることができる。
【0023】
つぎの発明にかかる電気光学装置の製造方法は、上記の発明において、前記第1のマークおよび前記第2のマークを、円形としたことを特徴とする。
【0024】
この発明によれば、互いに円形を成す第1のマークおよび第2のマークを用いて、第1の基板および第2の基板が互いにアライメントされる。
【0025】
つぎの発明にかかる電子機器は、上記の発明のいずれか一つに記載の電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【0026】
この発明によれば、上記の発明のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置を備えた電子機器が具現化される。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電気光学装置の製造方法および電子機器の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、電気光学装置として、液晶パネルを例にとるが、これに限定する趣旨でないことは言うまでもない。
【0028】
図1は、本発明の実施の形態におけるアライメント装置のブロック線図を示すものである。このアライメント装置は、第1の基板10および透明な第2の基板20を互いに上下に対向配置した状態でアライメントするものである。例えば、TFT(薄膜トランジスタ)カラー液晶パネルを製造する場合には、第1の基板10としてTFTアレイ基板が適用される一方、第2の基板20としてカラーフィルタ基板が適用される。ここで、TFTアレイ基板には、アクティブ素子等の構成要素が微細に配列されて設けてある一方、カラーフィルタ基板には、着色パターン等の構成要素が微細に配列されて設けてある。
【0029】
図2(a)、(b)は、図1における投影図であり、より詳細には、(a)は図1における矢印A方向の投影図、(b)は図1における矢印B方向の投影図である。なお、図2(b)では、裏側に対向する第1の基板10を省略して図示している。
【0030】
本実施の形態では、第1の基板10および第2の基板20として矩形状を成すものを適用している。第1の基板10には、対角両隅部のそれぞれに一対の第1のマーク10aが設けてある一方、第2の基板20には、対角両隅部のそれぞれに一対の第2のマーク20aが設けてある。
【0031】
これら第1のマーク10aおよび第2のマーク20aは、本実施の形態におけるアライメントマークを構成するもので、図1に示すように、第1の基板10および第2の基板20を互いに対向配置した際に、互いに対向する面に設けてある。ここで、第1のマーク10aおよび第2のマーク20aとしては、図2に示すように、円形を成し、かつ直径が異なるもの、具体的には第1のマーク10aの直径の方が第2のマーク20aのものよりも大きなものを適用してある。
【0032】
第1のマーク10aおよび第2のマーク20aは、第1の基板10に設けられた構成要素と、第2の基板20に設けられた構成要素とが所望する位置関係となる場合に、すなわち第1の基板10と第2の基板20とが互いにアライメントされた場合に、互いに所定の位置関係を有するようにそれぞれ配設してある。この所定の位置関係とは、第1のマーク10aの対における重心相互間の中点C10が、第2のマーク20aの対における重心相互間の中点C20に対して対向位置し、かつ第1のマーク10aの対における個々の中心を通って第2の基板20に直交する平面が、第2のマーク20aの対における個々の中心を通って第1の基板10に直交する平面と互いに直交する位置関係である。第1のマーク10aおよび第2のマーク20aの位置関係は、上述した所定の位置関係を満たす場合、図3に例示するようになる。
【0033】
一方、図1に示したアライメント装置は、XYZθテーブル10A、Zテーブル20A、カメラ30,30′、画像処理部40、軸駆動部50および装置シーケンス制御部60を備えている。
【0034】
XYZθテーブル10Aは、その上面に第1の基板10を保持するものであり、水平面上で互いに直交するX,Y軸および水平面に直交するZ軸に沿って移動可能、かつZ軸回りのθ方向に回転可能に構成してある。Zテーブル20Aは、その下面に第2の基板20を保持するもので、Z軸に沿って移動可能に構成してある。ここで、本実施の形態では、図1に示すように、XYZθテーブル10Aに保持された状態の第1の基板10がZ軸に直交する一方、Zテーブル20Aに保持された状態の第2の基板20がZ軸に直交するようにしてある。
【0035】
カメラ30,30′は、レンズ31,31′等の構成要素から成る撮像光学系を介して、第1のマーク10aおよび第2のマーク20aを撮像する撮像装置である。このカメラ30,30′は、上述した保持状態の第1の基板10および第2の基板20に対して、その撮像光学系の光軸30A,30A′が直交するように、Z軸に沿って下向きに配置してある。なお、これらカメラ30,30′としては、例えば、互いに同一の性能を有するCCD(Charge−coupled device)カメラをそれぞれ適用することができる。
【0036】
画像処理部40は、カメラ30,30′によって撮像された各マークの画像を取得、記憶する一方、例えば、取得した各マークの画像をパターンマッチングによって画像認識し、適宜画像処理を行うものである。
【0037】
軸駆動部50は、装置シーケンス制御部60からの指令により、XYZθテーブル10AおよびZテーブル20Aを駆動するものである。装置シーケンス制御部60は、画像処理部40による画像処理結果に基づいて、X,Y軸およびθ方向に対する補正量を計算し、該計算した補正量だけXYZθテーブル10Aを駆動するように軸駆動部50に指令する。また、この装置シーケンス制御部60は、軸駆動部50を介してXYZθテーブル10AおよびZテーブル20AをZ軸に沿って駆動させる機能をも有している。これにより、本実施の形態では、XYZθテーブル10AおよびZテーブル20AをZ軸に沿って駆動させることにより、上述した保持状態の第1の基板10および第2の基板20をZ軸に沿ってそれぞれ移動させるようにしてある。
【0038】
図4〜7は、本実施の形態において第1の基板10および第2の基板20を互いにアライメントする工程を順次示すものである。なお、同図中では、説明の便宜上、カメラ30に対する第1の基板10および第2の基板20の位置関係のみを示してあるが、カメラ30′についても同様の位置関係となる。
【0039】
まず、図4(a)に示すように、第1の基板10および第2の基板20を互いに貼り合わせる所定の貼り合せ位置(以下、単に貼り合せ位置PHという)に第2の基板20の下面の位置を一致させる。この時、カメラ30における撮像光学系の焦点が合う位置と貼り合せ位置PHとが一致するように、カメラ30を配置しておく。これにより、第2の基板20の下面に設けた第2のマーク20aがカメラ30の焦点に合う状態となり、この状態で第2のマーク20aの対を撮像し、該撮像した画像を画像処理部40によって記憶する。この時、第1の基板10を例えば10mm程度、貼り合せ位置PHよりも下方に位置させておき、カメラ30の被写界深度外に位置させる。これにより、図4(b)に例示するように、第1のマーク10aがピンぼけ或いは全く写らなくなり、第2のマーク20aのみが鮮明に撮像される。
【0040】
つぎに、図5に示すように、第2の基板20を保持するZテーブル20AをZ軸に沿って上方に駆動させて、第2の基板20を第1の基板10から離反する方向、つまりZ軸に沿って上方に移動させる。ここで、第2の基板20を例えば10mm程度、貼り合せ位置PHよりも上方に位置するように移動させて、第2のマーク20aをカメラ30の被写界深度外に位置させる。ここで、「被写界深度外」とは、カメラが認識できる領域外を言う。
【0041】
つぎに、図6(a)に示すように、貼り合せ位置PHに第1の基板10の上面の位置を一致させるように、XYZθテーブル10AをZ軸に沿って上方に駆動させて、第1の基板10をZ軸に沿って上方に移動させる。こうして貼り合せ位置PHに第1の基板10の上面の位置を一致させた状態で、第1のマーク10aの対を撮像する。この時、第1の基板10の上面に設けた第1のマーク10aがカメラ30の焦点に合う一方、第2のマーク20aがカメラ30の被写界深度外に位置する。これにより、図6(b)に例示するように、第2のマーク20aがピンぼけ或いは全く写らない状態となり、第1のマーク10aのみが鮮明に撮像される。
【0042】
つぎに、画像処理部40によって記憶した第2のマーク20aの対の画像と、第1のマーク10aの対の画像とを用いて、第1のマーク10aおよび第2のマーク20aが上述した所定の位置関係を満たすように、第1の基板10および第2の基板20を互いにアライメントする。具体的には、画像処理部40によって、第1のマーク10aの対における重心G10相互間の中点C10および第2のマーク20aの対における重心G20相互間の中点C20の位置をそれぞれ求める。その後に、装置シーケンス制御部60によって、図8に示すように、カメラ30の視野30a内において中点C10および中点C20が互いに重なり合うように、X,Y軸およびθ方向に対する補正量を計算する。さらにその後に、装置シーケンス制御部60によって、計算した補正量だけ軸駆動部50を介してXYZθテーブル10Aを駆動させることにより、第1の基板10を移動させて第2の基板20に対するアライメント動作を行う。なお、このアライメント動作は、一回に限定されるものではなく、所望するアライメント精度に応じて複数回繰り返して行うようにしても良い。
【0043】
こうして所望するアライメント精度が得られた後に、図7(a)に示すように、Zテーブル20AをZ軸に沿って下方に駆動させて、第2の基板20をZ軸に沿って下方に移動させ、貼り合せ位置PHに復帰させる。こうして、第1の基板10および第2の基板20が、互いに貼り合わされる位置に配置された状態となる。その後に、例えばこれを液晶パネルの製造方法に適用したとすると、周知の製造方法と同様に、例えば、第1の基板10および第2の基板20において互いに対向する面に塗布された図示しないシール材を硬化させて両者を貼り合わせ、さらに切断分割、液晶注入、偏向板の取り付け等を行って、液晶パネルを製造することができる。
【0044】
上述したように本実施の形態では、第1の基板10および第2の基板20をZ軸に直交させつつ、Z軸に沿って移動させるようにしており、かつカメラ30,30′の光軸30A,30A′をZ軸と平行にしている。すなわち、第1の基板10および第2の基板20に対して光軸30A,30A′が所定の交差角度、具体的には90度で交差するように、カメラ30,30′を配置しており、さらに第1の基板10および第2の基板20を光軸30A,30A′に沿って移動させるようにしている。こうして、カメラの光軸方向に対する第2の基板の位置と、カメラの光軸方向に対する第2のマークの投影領域とが互いに依存しない状態にした上で、第2の基板をカメラの光軸に沿って移動させ、カメラの焦点に第2のマークを合わせた状態で撮像するようにしている。このため、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、アライメント時において第1のマークと第2のマークとのZ軸方向の相互間距離がカメラの被写界深度よりも大きな場合であっても、第1のマークおよび第2のマークをカメラの焦点に個別に合わせて、鮮明に撮像することができる。
【0045】
従って、本実施の形態である電気光学装置の製造方法によれば、高倍率のカメラを用いる場合、互いに接触して傷付くのを防止するために対となる基板を離隔する場合、あるいは厚みのある基板を用いる場合のいずれにおいても、第1のマークおよび第2のマークの両方を鮮明に撮像できないことに伴って、両者の位置関係を高精度に求めることができない事態を防止することができる。このため、本実施の形態である電気光学装置の製造方法によれば、第1の基板および第2の基板を互いに高精度にアライメントすることが可能になるので、一方の基板に設けた構成要素と、他方の基板に設けた構成要素とを高精度に位置合わせすることにより、電気光学装置の高精度化を図ることが可能になる。
【0046】
また、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1の基板および第2の基板として、互いに対向配置した際に互いに対向する面に第1のマークおよび第2のマークを設けたものを用いることにより、カメラの光軸方向に対する第1のマークおよび第2のマークの相互間距離が抑えてある。また、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1の基板10を所定の貼り合せ位置に配置した状態で、カメラ30の焦点に第1のマーク10aを合わせて撮像する一方、第2の基板20を所定の貼り合せ位置に配置した状態で、カメラ30の焦点に第2のマーク20aを合わせて撮像するようにしている。これらにより、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1の基板および第2の基板を互いに貼り合せる位置に配置した際に、カメラの焦点に第1のマークおよび第2のマークの両方を合わせた状態で撮像することが可能になる。従って、本実施の形態である電気光学装置の製造方法によれば、第1の基板および第2の基板を互いに貼り合わせる前に、第1のマーク10aおよび第2のマーク20aの位置関係を高精度に確認することが可能になる。なお、この確認の結果に基づいて、必要に応じて再度アライメントを行うようにしても良いことは勿論である。
【0047】
また、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1のマークの対における重心相互間の中点と、第2のマークの対における重心相互間の中点とを対向位置させるようにアライメントするので、カメラの視野内におけるマークと第2のマークとの相互間距離の大きさに応じて、カメラ30のキャリブレーション誤差等の測定誤差に起因してアライメント誤差が生じる事態を防止することができる。このため、本実施の形態である電気光学装置の製造方法によれば、アライメント精度を一層向上させることが可能になるので、電気光学装置の一層の高精度化を図ることが可能になる。
【0048】
さらに、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1のマークの対における個々の重心を通って第2の基板に直交する平面と、第2のマークの対における個々の重心を通って第1の基板に直交する平面とを、所定の交差角度、具体的には90度で互いに重なり合わせるようにアライメントする。しかも、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、互いに等しい大きさの矩形を成す第1の基板および第2の基板における対角両隅部に設けられた第1のマークおよび第2のマークから成るアライメントマークを用いてアライメントする。これらにより、本実施の形態であるアライメントマークによれば、第1の基板および第2の基板が上述したθ方向に互いに傾斜してアライメント誤差を生じる事態を可及的に抑えることができる。このため、本実施の形態である電気光学装置の製造方法によれば、アライメント精度を一層向上させることが可能になるので、電気光学装置の一層の高精度化を図ることが可能になる。
【0049】
さらにまた、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、第1のマークおよび第2のマークのうち、一方のマークをカメラの焦点に合わせて撮像する際に、他方のマークをカメラの被写界深度外となる位置に配置するので、撮像した画像上において他方のマークがピンぼけした或いは全く写らない状態となり、これにより画像処理時に一方のマークとの識別が容易となる。しかも、本実施の形態1である電気光学装置の製造方法では、第1のマークおよび第2のマークとして、円形を成すものをそれぞれ適用したので、カメラの視野上の座標における姿勢の影響を受けることなく各マークのパターンマッチングを行うことが可能になり、画像処理を容易に行うことが可能になる。これらにより、本実施の形態である電気光学装置の製造方法では、画像処理の負担を可及的に低減することができるので、アライメントを高効率に行うことが可能になり、その結果、電気光学装置の製造におけるスループットを向上させることが可能になる。
【0050】
なお、以上説明した本実施の形態では、カメラ側を固定した状態で第1の基板および第2の基板を移動させて、第1のマークおよび第2のマークを個別にカメラの焦点に合わせる場合を示したが、これに限定されるものではない。具体的には、カメラ側を第1の基板および第2の基板に対して移動させて、第1のマークおよび第2のマークを個別にカメラの焦点に合わせるようにしても、上述した本実施の形態と同様の作用、効果を奏するようになる。
【0051】
また、本実施の形態では、第1のマークおよび第2のマークの一方をカメラの焦点に合わせて撮像する際に、他方をカメラの被写界深度外に位置させるようにしたがこれに限定されるものではない。例えば、画像処理によってマスク処理を行うことにより、撮像した画像から第1のマークおよび第2のマークのうち、不要となる一方のマークを取り除くことができるので、一方のマークをカメラの被写界深度外に必ずしも位置させる必要はない。
【0052】
また、本実施の形態では、第1の基板および第2の基板を互いに対向配置させた状態で、第2のマークを撮像する場合を示したが、これに限定されるものではない。具体的には、第2のマークを撮像する際には、後から撮像される第1のマークを有する第1の基板を必ずしも第2の基板と対向配置させておく必要がないので、第2のマークの撮像後に第1の基板を第2の基板と対向配置させるようにしても良い。
【0053】
なお、本実施の形態である製造工程によって製造された液晶パネルは、各種の電子機器に搭載され、液晶表示装置としての機能を果たすようになる。この液晶表示装置を搭載した電子機器としては、例えば、携帯電話機、PDA(PersonalDigital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末機等が挙げられる。
【0054】
また、本実施の形態においては、いずれもTFTカラー液晶パネルを例示してきたが、これに限定されるものではなく、例えば、同じくアクティブマトリクス型の液晶パネルの一種である薄膜ダイオードカラー液晶パネル、あるいはパッシブマトリクス型の液晶パネルにも同様に適用することができる。なお、本実施の形態は、カラー液晶パネルに限定されるものではなく、モノクロ液晶パネルにも適用できることは勿論である。
【0055】
また、本発明が適用できる電気光学装置は、液晶パネルには限られず、例えば有機ELディスプレイにも適用が可能である。また、本発明が適用できる基板として、例えばガラスとプラスチックやガラスとフィルム、ガラスと例えばSiウェハなどの貼り合せにも適用できる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、電気光学装置の高精度化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるアライメント装置のブロック線図である。
【図2】図1における投影図であり、(a)は図1における矢印A方向の投影図、(b)は図1における矢印B方向の投影図である。
【図3】アライメント後における各マークの位置関係を示す説明図である。
【図4】本実施の形態において第1の基板および第2の基板を互いにアライメントする工程を示すもので、第1の工程を示す説明図である。
【図5】本実施の形態において第1の基板および第2の基板を互いにアライメントする工程を示すもので、第2の工程を示す説明図である。
【図6】本実施の形態において第1の基板および第2の基板を互いにアライメントする工程を示すもので、第3の工程を示す説明図である。
【図7】本実施の形態において第1の基板および第2の基板を互いにアライメントする工程を示すもので、第4の工程を示す説明図である。
【図8】本実施の形態におけるアライメントの様子を示す説明図である。
【図9】従来のアライメント方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
10 第1の基板、10a 第1のマーク、10A XYZθテーブル、20 第2の基板、20a 第2のマーク、20A Zテーブル、30,30′ カメラ、30A,30A′ 光軸、31,31′ レンズ、30a,30a′ 視野、40 画像処理部、50 軸駆動部、60 装置シーケンス制御部、C10,C20 中点、G10,G20 重心、PH 貼り合せ位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electro-optical device and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Among the liquid crystal panels, for example, a TFT (thin film transistor) color liquid crystal panel, which is a type of active matrix type, is configured by laminating a TFT array substrate and a color filter substrate. Here, when bonding the TFT array substrate and the color filter substrate which are to be paired with each other, it is necessary to align both of them. Specifically, in order to accurately align components such as active elements finely arranged on a TFT array substrate and components such as colored patterns finely arranged on a color filter substrate, It is necessary to align the TFT array substrate and the color filter substrate with each other.
[0003]
In the related art, for example, an alignment mark including a mark provided on a TFT array substrate and a mark provided on a color filter substrate is used, and alignment is performed based on the positional relationship between the marks provided on both substrates. For example, as shown in FIG. 9, the positional relationship between these marks is such that the
[0004]
Conventionally, the positional relationship between the centers of gravity of the marks provided on both of the paired substrates is a predetermined positional relationship, for example, a positional relationship separated from each other by a preset mutual distance L on an image. (See, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2525589 (Second Item, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, when using a high-magnification camera, when separating a pair of substrates in order to prevent contact and damage to each other, or when using a thick substrate, the paired substrates are separated from each other. There is a possibility that high-precision alignment may be difficult.
[0007]
In these cases, when the pair of substrates provided with the above-described marks are arranged to face each other, the distance (Δd) between the marks in the direction of the
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a method of manufacturing an electro-optical device and an electronic apparatus that can increase the precision of the electro-optical device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention, a first substrate and a second substrate are arranged to face each other, and the first substrate and the second substrate are arranged using an imaging device. A method of manufacturing an electro-optical device for aligning substrates with each other, wherein the first substrate and the second substrate are arranged so that an optical axis of an imaging optical system intersects at a predetermined intersection angle, and The first substrate is moved so that the first mark is in focus on the device, the first mark is imaged by the imaging device, and the second mark is in focus on the imaging device. Moving at least one of the imaging device and the second substrate along the optical axis to capture an image of the second mark by the imaging device; The substrate or the second Characterized by aligning the substrates.
[0010]
According to the present invention, the first substrate and the second substrate are arranged so that the optical axis of the imaging optical system intersects at a predetermined intersection angle, and the first mark is focused on the imaging device. The first substrate is moved, the first mark is imaged by the imaging device, and at least one of the imaging device and the second substrate is moved so that the second mark is focused on the imaging device. By moving along the optical axis, the second mark is imaged by the imaging device, and the first substrate or the second substrate is aligned based on the imaging result of the imaging device. The first mark and the second mark can be individually imaged according to the focus of the imaging device, and the first substrate, the second substrate, and the imaging device in the direction of the optical axis can be imaged. Depends on location , The positional relationship between the second mark and the first mark captured are the same.
[0011]
The method of manufacturing an electro-optical device according to the next invention is the method according to the above invention, wherein the second substrate is arranged at a predetermined bonding position, and after the second mark is imaged, the second substrate is imaged. Is moved along the optical axis in a direction away from the first substrate, the first substrate is arranged at the bonding position, and after the first mark is imaged, the second substrate is moved. It is characterized by moving along the optical axis to return to the bonding position, and bonding the first substrate and the second substrate at the bonding position.
[0012]
According to the present invention, in a state where the second substrate is arranged at the predetermined bonding position, after imaging the second mark, the second substrate is moved along the optical axis in a direction away from the first substrate. And moving the second substrate along the optical axis and returning to the bonding position after moving the first substrate at the bonding position and imaging the first mark. And bonding the first substrate and the second substrate at the bonding position, so that the first mark on the first substrate located at the bonding position and the first mark at the bonding position The alignment can be performed using an image of the obtained second mark on the second substrate.
[0013]
A method of manufacturing an electro-optical device according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the second substrate is moved such that the second mark is located outside the depth of field of the imaging device. And
[0014]
According to the present invention, since the second mark is located outside the depth of field of the imaging device, the second mark is out of focus or not at all on the captured image.
[0015]
The method for manufacturing an electro-optical device according to the next invention is the method according to the above invention, wherein the first mark and the second mark are formed on the surfaces facing each other when the first substrate and the second substrate are arranged to face each other. Characterized by using a mark provided with a mark.
[0016]
According to the present invention, the distance between the first mark and the second mark with respect to the direction of the optical axis is reduced, so that when the first substrate and the second substrate are arranged at the bonding position, A situation where the first mark and the second mark are outside the depth of field of the imaging device can be suppressed.
[0017]
The method for manufacturing an electro-optical device according to the next invention is the method according to the above invention, wherein the first substrate and the second substrate are aligned with each other as the first mark and the second mark. The midpoint between the centers of gravity of the pair of first marks is opposed to a predetermined allowable range including the midpoint between the centers of gravity of the pair of second marks. .
[0018]
According to the present invention, the first substrate and the second substrate are arranged such that the midpoint between the centers of gravity in the first mark pair and the midpoint between the centers of gravity in the second mark pair face each other. Substrates can be aligned with each other.
[0019]
The method for manufacturing an electro-optical device according to the next invention is the method according to the above invention, wherein the first substrate and the second substrate are aligned with each other as the first mark and the second mark. A plane orthogonal to the second substrate through individual centers in the first pair of marks and a plane orthogonal to the first substrate through individual centers in the second pair of marks; It is characterized in that those that cross each other at a predetermined angle are used.
[0020]
According to the invention, a plane orthogonal to the second substrate through the respective centers of the first pair of marks and a plane orthogonal to the first substrate through the respective centers of the second pair of marks. And the first substrate and the second substrate can be aligned with each other such that they intersect with each other at a predetermined angle.
[0021]
A method of manufacturing an electro-optical device according to the next invention is characterized in that, in the above-described invention, a method in which the predetermined angle is set to approximately 90 degrees is used.
[0022]
According to the present invention, since the predetermined angle is set to approximately 90 degrees, the first substrate and the second substrate can be aligned with each other so that the two planes are orthogonal to each other.
[0023]
A method of manufacturing an electro-optical device according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the first mark and the second mark are circular.
[0024]
According to the present invention, the first substrate and the second substrate are aligned with each other using the first mark and the second mark that are circular with each other.
[0025]
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes an electro-optical device manufactured by the method of manufacturing an electro-optical device according to any one of the above-described inventions.
[0026]
According to this invention, an electronic apparatus including the electro-optical device manufactured by the method for manufacturing an electro-optical device according to any one of the above-described inventions is realized.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a method for manufacturing an electro-optical device and an electronic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a liquid crystal panel is taken as an example of the electro-optical device, but it is needless to say that the present invention is not limited to this.
[0028]
FIG. 1 is a block diagram showing an alignment apparatus according to an embodiment of the present invention. This alignment apparatus performs alignment in a state in which a
[0029]
2A and 2B are projection views in FIG. 1. More specifically, FIG. 2A is a projection view in the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 2B is a projection view in the direction of arrow B in FIG. FIG. In FIG. 2B, the
[0030]
In the present embodiment, rectangular substrates are applied as the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
On the other hand, the alignment apparatus shown in FIG. 1 includes an XYZθ table 10A, a Z table 20A,
[0034]
XYZθ table 10A holds the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
4 to 7 sequentially show steps of aligning the
[0039]
First, as shown in FIG. 4A, the lower surface of the
[0040]
Next, as shown in FIG. 5, the Z table 20A holding the
[0041]
Next, as shown in FIG. 6A, the XYZθ table 10A is driven upward along the Z axis so that the position of the upper surface of the
[0042]
Next, using the image of the pair of the
[0043]
After the desired alignment accuracy is obtained in this way, as shown in FIG. 7A, the Z table 20A is driven downward along the Z axis, and the
[0044]
As described above, in the present embodiment, the
[0045]
Therefore, according to the manufacturing method of the electro-optical device according to the present embodiment, when a high-magnification camera is used, when a pair of substrates is separated from each other in order to prevent them from coming into contact with each other and being damaged, In any of the cases where a certain substrate is used, it is possible to prevent a situation in which it is not possible to accurately determine the positional relationship between the first mark and the second mark due to the inability to clearly capture both of the first mark and the second mark. . For this reason, according to the method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment, the first substrate and the second substrate can be aligned with each other with high accuracy, and the components provided on one substrate And the components provided on the other substrate are positioned with high precision, so that the electro-optical device can have higher precision.
[0046]
In the method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment, the first mark and the second mark are provided on the surfaces facing each other when the first substrate and the second substrate are arranged to face each other. The distance between the first mark and the second mark in the direction of the optical axis of the camera is reduced by using the first mark. In the method for manufacturing an electro-optical device according to the present embodiment, while the
[0047]
In the method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment, the midpoint between the centers of gravity in the first pair of marks and the midpoint between the centers of gravity in the second pair of marks are opposed to each other. In this case, the alignment error is prevented from occurring due to a measurement error such as a calibration error of the
[0048]
Further, in the method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment, the plane perpendicular to the second substrate through the respective centers of gravity of the first pair of marks and the individual centers of gravity of the second pair of marks are defined. Alignment is performed so that a plane passing through the first substrate and orthogonal to the first substrate overlap each other at a predetermined intersection angle, specifically, 90 degrees. Moreover, in the method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment, the first mark and the second mark provided at the diagonal corners of the first substrate and the second substrate having the same rectangular shape are provided. Alignment is performed using an alignment mark composed of the following marks. As a result, according to the alignment mark of the present embodiment, it is possible to suppress as much as possible a situation in which the first substrate and the second substrate are inclined with respect to each other in the above-described θ direction to cause an alignment error. For this reason, according to the method of manufacturing an electro-optical device according to the present embodiment, it is possible to further improve the alignment accuracy, and to further improve the accuracy of the electro-optical device.
[0049]
Furthermore, in the method of manufacturing an electro-optical device according to the present embodiment, when one of the first mark and the second mark is imaged with the focus of the camera, the other mark is used for the camera. Since the image is arranged at a position outside the depth of field, the other mark is out of focus or not at all on the captured image, which makes it easy to identify the one mark during image processing. In addition, in the method of manufacturing the electro-optical device according to the first embodiment, since the first mark and the second mark are each formed in a circular shape, the first mark and the second mark are affected by the posture in the coordinates on the visual field of the camera. This makes it possible to perform pattern matching of each mark without any problem, and to easily perform image processing. As a result, in the method of manufacturing an electro-optical device according to the present embodiment, the burden of image processing can be reduced as much as possible, so that alignment can be performed with high efficiency. It is possible to improve the throughput in manufacturing the device.
[0050]
In the present embodiment described above, the first substrate and the second substrate are moved while the camera side is fixed, and the first mark and the second mark are individually focused on the camera. However, the present invention is not limited to this. Specifically, even if the camera side is moved with respect to the first substrate and the second substrate so that the first mark and the second mark are individually focused on the camera, The same operation and effect as those of the embodiment can be obtained.
[0051]
Further, in the present embodiment, when one of the first mark and the second mark is imaged while being focused on the camera, the other is positioned outside the depth of field of the camera. It is not done. For example, by performing mask processing by image processing, one of the first mark and the second mark that becomes unnecessary can be removed from the captured image, so that one of the marks can be removed from the object field of the camera. It does not have to be located outside the depth.
[0052]
Further, in this embodiment, the case where the second mark is imaged in a state where the first substrate and the second substrate are arranged to face each other has been described, but the present invention is not limited to this. Specifically, when imaging the second mark, the first substrate having the first mark to be imaged later does not necessarily need to be arranged to face the second substrate. The first substrate may be arranged to face the second substrate after the image of the mark is taken.
[0053]
Note that the liquid crystal panel manufactured by the manufacturing process according to the present embodiment is mounted on various electronic devices, and functions as a liquid crystal display device. Examples of electronic devices equipped with this liquid crystal display device include a mobile phone, a portable information device called a PDA (Personal Digital Assistants), a portable personal computer, a personal computer, a digital still camera, a vehicle monitor, a digital video camera, and a liquid crystal display. Examples include a television, a viewfinder type, a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic organizer, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, and a POS terminal.
[0054]
Further, in this embodiment, the TFT color liquid crystal panel has been exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a thin film diode color liquid crystal panel, which is also a kind of active matrix type liquid crystal panel, or The present invention can be similarly applied to a passive matrix type liquid crystal panel. The present embodiment is not limited to a color liquid crystal panel, but can be applied to a monochrome liquid crystal panel.
[0055]
The electro-optical device to which the present invention can be applied is not limited to a liquid crystal panel, but can be applied to, for example, an organic EL display. Further, as a substrate to which the present invention can be applied, for example, it can be applied to bonding of glass and plastic, glass and film, or glass and, for example, Si wafer.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the precision of the electro-optical device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are projection diagrams in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a projection diagram in the direction of arrow A in FIG. 1 and FIG. 2B is a projection diagram in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional relationship between marks after alignment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a step of aligning a first substrate and a second substrate with each other in the present embodiment, and is an explanatory diagram illustrating the first step;
FIG. 5 is a diagram illustrating a step of aligning a first substrate and a second substrate with each other in the present embodiment, and is an explanatory diagram illustrating a second step.
FIG. 6 is a diagram illustrating a step of aligning a first substrate and a second substrate with each other in the present embodiment, and is an explanatory view illustrating a third step.
FIG. 7 is a diagram illustrating a step of aligning a first substrate and a second substrate with each other in the present embodiment, and is an explanatory view illustrating a fourth step.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state of alignment in the present embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a conventional alignment method.
[Explanation of symbols]
10 first substrate, 10a first mark, 10A XYZθ table, 20 second substrate, 20a second mark, 20AZ table, 30, 30 ′ camera, 30A, 30A ′ optical axis, 31, 31 ′ lens , 30a, 30a 'field of view, 40 image processing unit, 50 axis driving unit, 60 device sequence control unit, C10, C20 midpoint, G10, G20 center of gravity, PH bonding position
Claims (9)
前記第1の基板および前記第2の基板に対して撮像光学系の光軸が所定の交差角度で交差するように配置し、
前記撮像装置の焦点に前記第1のマークが合うように前記第1の基板を移動させて、前記撮像装置により前記第1のマークを撮像し、
前記撮像装置の焦点に前記第2のマークが合うように前記撮像装置および前記第2の基板の少なくとも一方を前記光軸に沿って移動させて、前記撮像装置により前記第2のマークを撮像し、
前記撮像装置の撮像結果に基づいて前記第1の基板もしくは前記第2の基板をアライメントすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。A method for manufacturing an electro-optical device in which a first substrate and a second substrate are arranged to face each other, and the first substrate and the second substrate are aligned with each other using an imaging device,
The first substrate and the second substrate are arranged such that the optical axis of the imaging optical system intersects at a predetermined intersection angle;
Moving the first substrate so that the first mark is in focus on the imaging device, and imaging the first mark with the imaging device;
By moving at least one of the imaging device and the second substrate along the optical axis so that the second mark is in focus on the imaging device, the imaging device captures an image of the second mark. ,
A method of manufacturing an electro-optical device, comprising: aligning the first substrate or the second substrate based on an imaging result of the imaging device.
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