JP2007121688A - Method for manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アライメントマークを用いた液晶表示装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device using alignment marks.
一般的な液晶表示装置の製造工程においては、複数の液晶パネルが配列された大きなパ
ネルからスクライブ・ブレーク法により個々の液晶パネルが分断されている。ここで、ス
クライブラインを正確に合わせるため、基板には通常アライメントマーク呼ばれるものが
形成されている。このアライメントマークは、カメラで読み取って画像認識の技術により
その位置が認識されている。そのため複雑な形状のアライメントマークは、基板上に形成
された配線やスイッチング素子などの形状をアライメントマークとして誤認識したりする
恐れがあり、機械によって読み取り難く認識に時間がかかるので、特許文献1に記載され
ているような十字形状のアライメントマークが比較的よく用いられる。
In a general manufacturing process of a liquid crystal display device, individual liquid crystal panels are divided by a scribe / break method from a large panel in which a plurality of liquid crystal panels are arranged. Here, in order to accurately align the scribe line, a so-called alignment mark is usually formed on the substrate. The alignment mark is read by a camera and its position is recognized by an image recognition technique. For this reason, a complicated alignment mark may misrecognize the shape of a wiring or a switching element formed on the substrate as an alignment mark, and is difficult to read by a machine. Cross-shaped alignment marks as described are used relatively often.
なお、このアライメントマークは基板同士を貼合せる際の位置合わせや基板へフレキシ
ブルプリント配線板を取り付ける際の位置合わせ等にも利用されている。
上記のように、液晶表示装置の製造においてアライメントマークは種々の用途で使用さ
れている。
As described above, alignment marks are used in various applications in the manufacture of liquid crystal display devices.
そして例えば、スクライブ工程ではアライメントマークをまずカメラで読み取って画面
に表示し、画面に表示された位置合わせ用の十字線にアライメントマークの中心を合わせ
ることで、アライメントマークの中心を確定し、アライメントマークを装置に登録する。
その後は装置により登録したアライメントマークを画像認識の技術により、登録したアラ
イメントマークと同様の形状を自動的に探し出していく方法でアライメントマークが認識
される。
And, for example, in the scribing process, the alignment mark is first read by the camera and displayed on the screen, and the alignment mark center is aligned with the alignment crosshair displayed on the screen to determine the alignment mark center. Is registered in the device.
Thereafter, the alignment mark registered by the apparatus is recognized by a method of automatically searching for a shape similar to the registered alignment mark by image recognition technology.
図8に、カメラで撮影した画像を表示する画面33を示す。画面33の縦横に線が表示
され、位置合わせ用の十字線34を形成している。また図9には十字形状のアライメント
マーク40を示す。このアライメントマーク40の一端の幅は大体0.2〜0.4mmで
ある。
FIG. 8 shows a
この最初のアライメントマーク40の中心位置合わせは、通常まず目視により手動で行
われるので、目視による位置合わせの誤差が生じやすい(図10の破線で示した状態であ
る。なお実線で示したアライメントマーク40はアラメントマーク40の中心に正確に位
置があっている状態である。)。
Since the center alignment of the
そして最初に中心からずれてアライメントマークを登録してしまうと、その誤差を持っ
たままアライメントマークが自動認識され続けていくので、基板全体がその誤差の影響を
受けてしまい、切断位置等もずれてしまう。つまり誤差分だけずれて切断してしまう。そ
してそのずれが切断後の各パネルにも、例えば、フレキシブル基板の接続ずれや、パネル
の表示領域ずれなど、様々に影響してしまう。したがって、通常許容できる誤差を非常に
小さく抑えておかなければならない。
If the alignment mark is registered with a deviation from the center for the first time, the alignment mark will continue to be automatically recognized with the error, so the entire board will be affected by the error, and the cutting position will also shift. End up. In other words, it is cut by an error. Then, the shift also affects each panel after cutting, for example, a connection shift of the flexible substrate and a display area shift of the panel. Therefore, the normally acceptable error must be kept very small.
そこで本発明は、アライメントマークを改良することで、比較的簡単に基板の位置合わ
せの精度を向上させることができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする
。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device that can improve the alignment accuracy of a substrate relatively easily by improving the alignment mark.
上記目的を達成するために本発明は、対向させる基板上において該基板上に配線や画素
電極を形成するアレイ工程、前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、
前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液晶
表示装置の製造方法において、前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位
置合わせをする際に、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該
アライメントマークの中心位置を合わせる工程が含まれていることを特徴とする液晶表示
装置の製造方法である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an array process for forming wirings and pixel electrodes on a substrate to be opposed, a cell process for producing a liquid crystal panel by encapsulating liquid crystal between the substrates,
In a manufacturing method of a liquid crystal display device having a module process in which an electronic circuit is attached to the liquid crystal panel for display, when alignment is performed using an alignment mark formed on the substrate, the alignment mark A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a step of aligning the center position of the alignment mark using an auxiliary shape formed at an end.
これにより最初のアライメントマーク40の中心位置を正確に合わせることができ、位
置合わせの精度をより一層向上させることができる。
Thereby, the center position of the
また、前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位置合わせをする際に、
まず、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメントマ
ークの中心位置を合わせ、次に、前記補助形状を含まない形状で前記アライメントマーク
を認識していくことを特徴とする。
In addition, when aligning using the alignment mark formed on the substrate,
First, using the auxiliary shape formed at the end of the alignment mark, the center position of the alignment mark is aligned, and then the alignment mark is recognized in a shape that does not include the auxiliary shape. To do.
これにより、位置合わせの精度をより一層向上させることができ、またアライメントマ
ークを簡単にすばやく見つけ出すことができる。
Thereby, the alignment accuracy can be further improved, and the alignment mark can be easily and quickly found.
また、前記アライメントマークは十字形状からなるアライメントマークであり、前記補
助形状は、該十字形状のアライメントマークの端部から突出した三角形状であることを特
徴とする。
The alignment mark is a cross-shaped alignment mark, and the auxiliary shape is a triangular shape protruding from an end of the cross-shaped alignment mark.
本発明によれば、補助形状を有したアライメントマークを用いることにより、種々の工
程でアライメントマークを用いて位置合わせする際に、位置合わせの精度を向上させるこ
とができる。
According to the present invention, by using an alignment mark having an auxiliary shape, alignment accuracy can be improved when alignment is performed using the alignment mark in various processes.
図1は、TFTアクティブマトリクス型カラー液晶パネル10の所定部分の断面図であ
る。11、12は無アルカリガラス等からなるアレイ基板、CF基板であり、13、14
は各基板11、12の外側に貼着された偏光板である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a predetermined portion of a TFT active matrix type color
Is a polarizing plate attached to the outside of each of the
また、15は金属薄膜等からなる配線であり、16は配線15とTFT(不図示)を繋
ぐドレイン電極、17は配線15又はアレイ基板11の上に形成された窒化シリコン等か
らなる絶縁膜、18は絶縁膜17の接続用穴を通してドレイン電極16に接続された、画
素ドット毎の透明導電膜からなる画素電極である。なお、配線15の絶縁膜17で覆われ
ていない剥き出しの部分は駆動系の電子回路を接続するための端子となり、アレイ基板1
1の端子部11a上に形成される。
15 is a wiring made of a metal thin film, 16 is a drain electrode connecting the
1
また、19はCF基板12の内側に画素ドット毎に貼着されたカラーフィルタ(CF)
であり、20は非表示部分を遮光するためのブラックマトリクス、21は画素電極18上
及び後述する対向共通電極23上にそれぞれ塗布された配向膜である。なお、ブラックマ
トリクス20の材料としてはクロームや樹脂を用いることができる。
また、22はカラーフィルタ19及びブラックマトリクス20上に形成された透明導電
膜からなる対向共通電極である。23はCF基板12の外周のほぼ全周にわたって形成さ
れ、CF基板12と絶縁膜17とを接着するシール材である。そして、シール材23で囲
まれた部分は液晶層24で満たされている。
なお、液晶パネル10として、TFTアクティブマトリクス型カラー液晶パネルについ
て説明しているが、これに限定されるものではなく、パッシブ型のカラー液晶パネルでも
、またモノクロの液晶パネルでも、液晶表示装置の製造工程において、アライメントマー
クにより位置合わせする工程が含まれているものであれば、本発明は適用可能である。
Although a TFT active matrix color liquid crystal panel has been described as the
次に、液晶パネル10を備えた液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。大きく
分けてアレイ工程、セル工程、モジュール工程の3つの工程がある。アレイ工程とは、ア
レイ基板11を加工して配線15、ドレイン電極16、絶縁膜17、画素電極18、TF
T等を作り込むアレイ基板の工程である。なお、基板としては複数の液晶パネルが配列さ
れるマザー基板を用いる。またここで言っているアレイ工程とはガラス基板上にTFTや
各種配線等を形成する工程にだけ限定するものではなく、例えばSTN液晶パネルのよう
なパッシブ型の液晶パネルを構成する基板を作製する工程も含んでいる。つまり液晶パネ
ルを構成している基板において、基板上に画素電極や配線等を形成する工程である。
Next, a manufacturing process of the liquid crystal display device including the
This is an array substrate process for forming T and the like. As a substrate, a mother substrate on which a plurality of liquid crystal panels are arranged is used. The array process mentioned here is not limited to the process of forming TFTs and various wirings on a glass substrate, but a substrate constituting a passive liquid crystal panel such as an STN liquid crystal panel is manufactured. It also includes a process. That is, in the substrate constituting the liquid crystal panel, this is a step of forming pixel electrodes and wirings on the substrate.
次工程のセル工程は、先に出来上がったアレイ基板とこれに対向するCF基板、つまり
CF基板12とを表面処理を行った後、両者を貼り合わせて組み立て、その2枚の基板の
隙間(ギャップ)に液晶を注入して封じ込め、マザー基板から液晶パネル毎に切断する工
程である。
In the next cell process, after the surface treatment is performed on the previously formed array substrate and the CF substrate opposed thereto, that is, the
最後のモジュール工程は、先に出来上がったアレイ・CF基板を電気的に制御できるよ
うに駆動系の電子回路などを取り付ける工程であり、更に、光源となるバックライトなど
の電子部品・材料を取り付ける工程でもある。
The last module process is the process of attaching the electronic circuit of the drive system so that the array / CF substrate can be electrically controlled, and the process of attaching the electronic components and materials such as the backlight as the light source But there is.
以下に、上記の製造プロセスにおける代表的なアライメントマークを用いた位置合わせ
について説明する。図2に、大判のマザー基板を貼り合わせた状態の平面図を示す。そし
てこのような大判のマザー基板を用いて複数の小型の液晶パネルをつくる場合には切断工
程などが非常に多くなるので、本発明を適用すればより正確な位置あわせが容易に可能と
なるので、本発明が非常に適しているといえる。なおこの対向するマザー基板の対向面側
には各パネルのエリア毎に上記した画素電極や共通電極等が形成されている。
Below, the alignment using the typical alignment mark in said manufacturing process is demonstrated. FIG. 2 is a plan view showing a state in which a large mother board is bonded. In the case of making a plurality of small liquid crystal panels using such a large mother substrate, the cutting process and the like are very many. Therefore, by applying the present invention, more accurate alignment can be easily performed. Therefore, it can be said that the present invention is very suitable. Note that the above-described pixel electrode, common electrode, and the like are formed for each panel area on the opposing surface side of the opposing mother substrate.
図2では、マザー基板30の四隅の捨てシロとなる端材31上にアライメントマーク3
2が形成されている。このアライメントマーク32はアレイ基板11側又はCF基板側の
何れかに形成される。アレイ基板11側に形成する場合は、配線15などの形成と同時に
同材料で形成すれば、工程を増やさずに形成できる。一方、CF基板12側に形成する場
合は、ブラックマトリクス20の形成と同時に同材料で形成すれば、工程を増やさずに形
成できる。
In FIG. 2, the alignment mark 3 is placed on the
2 is formed. The
このアライメントマーク32はマザー基板30をスクライブする際の位置決めに用いら
れる。そのため、このアライメントマーク32を認識させるために、まずカメラでアライ
メントマークを読み取って画面に表示させる。次に画面に表示された位置合わせ用の十字
線にアライメントマークの中心を合わせる。このとき、後述するアライメントマーク32
に形成された補助形状を用いることで目視によってもアライメントマークの中心を精度良
く合わせることができる。
The
The center of the alignment mark can be accurately aligned by visual observation by using the auxiliary shape formed in the above.
そしてアライメントマークの中心を合わせた後、補助形状が画面から消えるまでズーム
し、その状態のアライメントマークを装置に登録する。その後は既知の方法のとおり、画
像認識の技術により基板上から同様の形状を見つけ出していくことで、アライメントマー
クが認識され、この認識されたアライメントマークを基準とすることによってスクライブ
の際のスクライブ位置が決定される。なお1枚のマザー基板の位置合わせにおいて、この
作業を3箇所以上のアライメントマーク32について行うことで、正確な位置合わせがで
きる。したがって図2ではアライメントマーク32を4つしか示していないが、4つに限
定されるものではなく、それ以上アライメントマーク32を用いても構わない。
After aligning the center of the alignment mark, the zoom is performed until the auxiliary shape disappears from the screen, and the alignment mark in that state is registered in the apparatus. After that, as in a known method, an alignment mark is recognized by finding a similar shape on the substrate by image recognition technology, and the scribe position at the time of scribing is based on the recognized alignment mark. Is determined. In the alignment of one mother substrate, this operation is performed for three or more alignment marks 32, so that accurate alignment can be performed. Therefore, although only four
次に、アライメントマークを用いた他の位置合わせについて説明する。図3は、マザー
基板30から分断し終わった後の液晶パネル10の平面図である。端子部11aの2箇所
の隅にアライメントマーク32が形成されている。この場所にアライメントマーク32を
形成すると、スクライブする際の位置決めに用いることの他に、端子部11aへのフレキ
シブルプリント配線板(不図示)の取り付けの位置合わせに使用することもできる。この
ときの位置合わせも、上述した方法と同じように、まずカメラでアライメントマーク32
を読み取って画面に表示させる。そしてこのアライメントマーク32に形成された補助形
状を用いて、アライメントマーク32の中心を合わせる。そして補助形状を含まない形状
でアライメントマーク32を登録し、アライメントマーク32を認識させて位置合わせを
行う。
Next, another alignment using alignment marks will be described. FIG. 3 is a plan view of the
Is displayed on the screen. The center of the
ここでアライメントマークの形状の具体例を示す。まず図4のアライメントマーク32
aは十字形状であり、補助形状32mとして十字の上下左右の各端部に三角形状の突起が
形成されている。アライメントマーク32aの一端の幅は0.2〜0.4mmであり、補
助形状32mの幅は0.05mm以下である。
Here, a specific example of the shape of the alignment mark is shown. First, the
“a” is a cross shape, and triangular protrusions are formed at the upper, lower, left and right ends of the cross as an
このように十字の各端部から外側に向かって突出するように三角形状の補助形状32m
を形成しておくと、上下の頂点および左右の頂点を結べば、たとえ目視によっても正確に
アライメントマーク32aの中心を合わせることができる。補助形状32mを含んだまま
のアライメントマーク32aを用いてアライメントマークの自動認識を行うと、補助形状
32mがあるため、アライメントマークの複雑度が増してしまい、画像認識に時間がかか
ってしまう。しかしもともとアライメントマーク32aは十字形状なので、補助形状32
mを含まない形状でアライメントマーク32aを登録しても、単純な形状なので、短時間
で正確にアライメントマークを自動認識することができる。
In this way, the triangular
If the upper and lower vertices and the left and right vertices are connected, the center of the
Even if the
アライメントマークの形状について他の具体例を図5に示す。図5のアライメントマー
ク32bは、図4のアライメントマーク32aと異なり、十字形状のアライメントマーク
32bに対し、補助形状32nが十字の各端部から内側に向かって突出している。つまり
補助形状32nが十字の上下左右の各端部に三角形状の切り欠きが形成されている。図5
に示すアライメントマーク32bは、図4のアライメントマーク32aと比べると、アラ
イメントマークの中心を合わせた後、補助形状を含まない形状でアライメントマークを登
録する際に、よりマークの中心側にて、装置に登録しなければならない。しかし一方でア
ライメントマーク自体が大きくならないので、上述した端子部11aへのフレキシブルプ
リント配線板の取り付けの位置合わせに使用する際など、端子部11a近傍に余計なスペ
ースが少ない場所にマークを設けるときに有利となる。
Another specific example of the shape of the alignment mark is shown in FIG. The
Compared with the
なお、アライメントマークはカメラが認識しやすい形状やサイズであれば特に限定はな
いが、このような条件を備え、従来からよく用いられている十字形状のアライメントマー
クが適している。また、補助形状も目視で行う位置合わせにおいて精度良く位置合わせが
できる形状やサイズであれば特に限定はない。
The alignment mark is not particularly limited as long as it has a shape and size that can be easily recognized by the camera. However, a cross-shaped alignment mark that has been used well in the past is suitable. Further, the auxiliary shape is not particularly limited as long as it is a shape and size that can be aligned with high accuracy in visual alignment.
図6は、カメラで読み取ったアライメントマーク32aを表示した画面33を示す図で
ある。画面33には位置合わせ用の十字線34が表示されており、またその十字線34に
重なってアライメントマーク32aが表示されている。
FIG. 6 is a diagram showing a
位置合わせする際には、図6のように、十字線34と補助形状32mが重なるように調
整する。これにより、十字線34の中心とアライメントマーク32aの中心を精度よく合
わせることができる。アライメントマーク32bの場合も同様に十字線34と補助形状3
2nが重なるように調整することにより、十字線34の中心とアライメントマーク32b
の中心とを精度よく合わせることができる。このとき、補助形状の幅は大体0.05mm
以下とすることにより、位置合わせの誤差は許容できる範囲内とすることができる。
At the time of alignment, as shown in FIG. 6, the
By adjusting so that 2n overlaps, the center of the
The center of the can be accurately aligned. At this time, the width of the auxiliary shape is approximately 0.05 mm.
By making the following, the alignment error can be within an allowable range.
また図7には、補助形状32mを用いて、アライメントマーク32aの中心を合わせた
後、補助形状32mを含まない形状でアライメントマーク32aを表示した状態を示して
いる。このように補助形状32mを含まない簡単な形状でアライメントマーク32aの認
識を行うので、装置により自動でアライメントマークを認識する際にも、非常に短時間で
アライメントマークを見つけ出すことができる。
FIG. 7 shows a state in which the
このように、補助形状を有したアライメントマーク32a、32bを用いると、簡単に
位置合わせの精度を向上させることができる。
As described above, when the alignment marks 32a and 32b having auxiliary shapes are used, the alignment accuracy can be easily improved.
本発明の液晶表示装置の製造方法は、多面取りのマザー基板を用いる製造方法に適用す
ることができる。また本発明の液晶表示装置は、液晶パネルの端子部にアライメントマー
クを有するものに利用できる。
The manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention can be applied to a manufacturing method using a multi-sided mother substrate. Further, the liquid crystal display device of the present invention can be used for a liquid crystal panel having an alignment mark in a terminal portion.
10 液晶パネル
11 アレイ基板
11a 端子部
12 CF基板
17 絶縁膜
20 ブラックマトリクス
32a、32b アライメントマーク
32m、32n 補助形状
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、
前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液
晶表示装置の製造方法において、
前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位置合わせをする際に、
前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメントマーク
の中心位置を合わせる工程が含まれていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 An array process for forming wiring and pixel electrodes on the substrate to be opposed;
A cell process for producing a liquid crystal panel by enclosing a liquid crystal between the substrates;
In a manufacturing method of a liquid crystal display device having a module process for mounting and displaying an electronic circuit on the liquid crystal panel,
When aligning using the alignment mark formed on the substrate,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising the step of aligning the center position of the alignment mark using an auxiliary shape formed at an end of the alignment mark.
まず、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメント
マークの中心位置を合わせ、
次に、前記補助形状を含まない形状で前記アライメントマークを認識していくことを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。 When aligning using the alignment mark formed on the substrate,
First, using the auxiliary shape formed at the end of the alignment mark, align the center position of the alignment mark,
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment mark is recognized in a shape not including the auxiliary shape.
前記補助形状は、該十字形状のアライメントマークの端部から突出した三角形状である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置の製造方法。 The alignment mark is a cross-shaped alignment mark,
3. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the auxiliary shape is a triangular shape protruding from an end portion of the cross-shaped alignment mark.
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