JP4639034B2 - Focus adjustment method and focus adjustment apparatus - Google Patents

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JP4639034B2 JP2003052855A JP2003052855A JP4639034B2 JP 4639034 B2 JP4639034 B2 JP 4639034B2 JP 2003052855 A JP2003052855 A JP 2003052855A JP 2003052855 A JP2003052855 A JP 2003052855A JP 4639034 B2 JP4639034 B2 JP 4639034B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の被位置合せ体を精度良く位置合せさせるために必要な焦点調節方法及び焦点調節装置に係り、詳しくは、有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造において必要となるガラス基板の位置合せ時に行われる焦点調節方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
有機ELディスプレイ製造装置において、ガラス基板への有機EL材料の製膜とパターニングを行う製膜装置では、図1に示すように、所望のパターンの開口8を設けたメタルマスク5をガラス基板4の下に配置し、その下方から材料を蒸発させて開口に合せたパターンをガラス基板4上に堆積させる。従って、蒸着工程に先立ってガラス基板4とメタルマスク5とを高精度に位置合せする必要がある。
【0003】
その位置合せ方法としては、ガラス基板4とメタルマスク5の夫々にアライメントマーク6,7を設けておき、上方からCCDカメラ2等で成る撮像装置1によって撮影し、アライメントマーク6,7のずれ量を認識しながら、これら各マーク6,7の中心が一致するように、すなわち、撮影によって得られたアライメントマーク6,7のずれ量が、予め設定された所定の範囲内となるように、ガラス基板4を移動させる、というものである。
【0004】
アライメントマーク6,7としては、図5に示すように、ガラス基板4にはクロム等の反射膜で、そしてメタルマスク5には蒸着用とは別に設けた専用の開口で形成してあるのが一般的である。ガラス基板4のアライメントマーク6は、メタルマスク5のアライメントマーク7を隠蔽しないように、できるだけ小さくするのが望ましい。
【0005】
ガラス基板4にメタルマスク5を位置合せする際は、ガラス基板4とメタルマスク5とを上下に所定の間隔を空けておく必要があるが、ガラス基板4が大型化してその撓み量がある程度大きくなると、前述の間隔も大きくせざるを得ず、そうなると場合によっては撮像装置1の被写界深度を超えてしまうことがある。そのような状況にも適応させるために、撮像装置1を昇降自在な昇降機構13を設けてあり、ガラス基板4及びメタルマスク5の撮像の都度、アライメントマーク6,7に焦点を合せる操作が必要であった。
【0006】
このように、位置合せ工程における焦点調節方法としては、従来では、CCDカメラからの映像信号の微分成分に基づく方法がある。これは、映像の微分信号の積分値を映像の鮮鋭度の指数(以下、鮮鋭度値と略称する)とし、焦点位置を動かしながら、鮮鋭度値が極大となる位置を検出して合焦点位置とするものであり、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−211281号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による焦点調節方法において、昇降機構13を用いて、撮像装置1の上下移動による焦点距離を横軸としてときの鮮鋭度値をプロットしたグラフを図6に示してある。このグラフから分かるように、メタルマスク5の合焦点位置における鮮鋭度値が比較的大きく、検出容易であるに対して、ガラス基板4の合焦点位置では、撮像対象のアライメントマーク6が小さいためか、鮮鋭度値の極大値が小さくなってしまい、検出できなかったり、誤検出が生じたりすることがしばしばあった。
【0009】
本発明の目的は、上述のようにガラス基板とメタルマスクといった一対の被位置合せ体の合焦点位置を、双方共に明確に検出することができる焦点調節方法及び焦点調節装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一対の被位置合せ体の一方又は双方に第1位置合せ用印を設定し、かつ、他方に第1位置合せ用印と対をなす第2位置合せ用印を設定し、撮像手段によって撮像された両位置合せ用印を含む画像における両印の正規の位置からのずれ量が予め設定された範囲内となるように、両被位置合せ体の相対位置を調節する位置合せに先立って、一対の被位置合せ体夫々の焦点を合せる焦点調節方法において、両被位置合せ体の一方に、その位置合せ用印に近接させて補助印を設置し、撮像手段の被位置合せ体との間隔を遠近調節しながら撮像手段を作動させて、撮像手段による映像信号の微分成分が極大値を取るときを焦点位置とすることを特徴とする。
【0011】
本発明の方法によれば、一対の位置合せ用印の少なくとも一方の近傍に補助印を設けたので、補助マークの映像が追加されることによって、映像信号の微分成分が増大される。従って、大きさが小さい等により、第1位置合せ用印のみ、又は第2位置合せ用印のみでは、撮像による鮮鋭度値が小さく検出できないとか誤検出が生じていたような場合でも、映像信号の微分成分が増大されて十分な鮮鋭度値が得られるようになる。
【0012】
その結果、被位置合せ体の位置合せ用印が小さい場合でも、焦点位置の誤検出が低減されて確実で容易に焦点調節が行えるようになり、信頼性に優れる焦点調節方法を提供することができた。
【0013】
本発明の方法は、前記補助印が一方の被位置合せ体にのみ設置されている場合において、補助印と、これが設定されていない被位置合せ体の位置合せ用印とが重なって撮像されないように、これら補助印と位置合せ用印とを位置ずれさせてあることを特徴とするものである。
【0014】
本発明の方法によれば、必ず補助印とこれが設定されていない被位置合せ体の位置合せ用印とが重ならない状態で、撮像手段による撮影画像が得られるので、「映像信号の微分成分が増大されて十分な鮮鋭度値が得られる」という機能をより確実に発揮することが可能になる。
【0015】
本発明の方法は、一対の被位置合せ体の一方がガラス基板で、かつ、他方がメタルマスクであるとともに、第1位置合せ用印がガラス基板の表面に設けられた反射膜で、かつ、第2位置合せ用印が反射膜より大きい状態でメタルマスクに形成された貫通孔であることを特徴とするものである。
【0016】
本発明の方法によれば、パネルディスプレイの製造において必要となるガラス基板の位置合せ時に行われる焦点調節方法に好適なものとなり、ガラス基板の位置合せ用印には、クロム等による反射膜等の汎用品が使用でき、かつ、メタルマスクの位置合せ用印には、孔を明けるといういずれも廉価な手段で済むようになる。
【0017】
本発明の構成は、焦点調節装置において、互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一対の被位置合せ体のうちの一方の被位置合せ体に設定された第1位置合せ用印、並びにこれの近傍に設けられた補助印、及び他方の被位置合せ体に設定された第2位置合せ用印を撮像自在な撮像手段と、この撮像手段によって撮像された位置合せ用印を含む部分の撮像信号の微分成分を抽出する手段と、その撮像信号の微分成分が極大値を取る焦点位置を検出する手段とを設けて成ることを特徴とするものである。
【0018】
本発明の構成は、本発明の方法を装置化したものであり、本発明の方法による作用効果と同等の作用効果を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
位置合せ装置Iは、図1に示すように、基板移動機構9によって上下方向並びに横方向に移動調節自在に支持されたガラス基板4と、メタルマスク5と、蒸着源11とを真空容器10内に配備し、複数の撮像装置(撮像手段の一例)1を、昇降機構13を介して上下方向の位置調節自在に真空容器10上に装備するとともに、画像処理装置(本発明における微分成分を抽出する手段tと、焦点位置を検出する手段kとの双方の一例)14やアクチュエータ制御装置15等を設けて構成されている。
【0020】
2台設けられた撮像装置1は、CCDカメラ2、レンズ3等を有して構成されており、昇降機構13によって垂直方向に上下移動及び係止維持自在に支持されている。12は、CCDカメラ2で真空容器10内部の様子を撮影、即ち、位置合せ工程(後述)で必要となるアライメントマークの撮影及び焦点調節のための撮影するための窓である。尚、図1においては、メタルマスク5の支持構造は省略してある。なお、撮像装置1は2台に限らず何台でもよい。
【0021】
ガラス基板4は、基板移動機構9の移動出力部9aに取付けられており、その下面の左右端部の夫々には、メタルマスク5との位置合せ用として円形の基板アライメントマーク(第1位置合せ用印の一例)6が添付されている。メタルマスク5は、複数の蒸着用開口8と、前述の基板アライメントマーク6と対を為すマスクアライメントマーク(第2位置合せ用印の一例)7とが形成されている。蒸着用開口8及びマスクアライメントマーク7は、共に貫通孔として形成されており、マスクアライメントマーク7は、基板アライメントマーク6の数倍(3〜6倍)程度の径を持つ円孔としてある。
【0022】
また、ガラス基板4には、基板アライメントマーク6を中心としてそれを取囲む状態の補助アライメントマーク(補助印の一例であり、以下、補助マークと略称する)16が設けられている。すなわち、基板アライメントマーク6と同じクロム製で小幅のものを、平面視形状がやや横長の矩形を呈する状態に、すなわち、角パイプの断面形状のように形成してある。
【0023】
各撮像装置1が電気的に接続される画像処理装置14と、基板移動機構9が電気的に接続されるアクチュエータ制御装置15とを電気的に接続して位置合せ制御装置Bを構成している。この位置合せ制御装置Bは、焦点位置検出機能と、位置合せ機能とを発揮できるものに構成されている。
【0024】
次に、位置合せ装置Iの作用について説明する。この位置合せ装置Iによるガラス基板4とメタルマスク5との位置合せ方法は、焦点調節工程と位置合せ工程とを含んで行われる。まず、左右の基板アライメントマーク6が夫々の対応するマスクアライメントマーク7の中心に位置するように、メタルマスク5をガラス基板4に対して目視によって位置合せする準備工程を行う。
【0025】
それから、CCDカメラ2を作動させた状態で昇降機構13によって撮像装置1を最下降位置から上昇移動させ(又は、最上昇位置から下降移動させ)、各アライメントマーク6,7及び補助マーク16を含む映像信号を画像処理装置14(図1参照)で処理し、微分成分に基づく鮮鋭度値を演算する。つまり、昇降機構13を駆動して撮像装置1の焦点調節を変えながら鮮鋭度値を演算し、極大値となる位置を検出して焦点調節を行う。これは、焦点位置に対する鮮鋭度値の関係を検出する(図3参照)とともに、鮮鋭度値が極大となる点から、ガラス基板4及びメタルマスク5の合焦点位置を演算して求める焦点調節工程である。
【0026】
基板補助マーク16を追加した場合の、焦点位置に対する鮮鋭度値の関係を図3に示す。基板アライメントマーク6の映像に補助マーク16の映像が加わることにより、ガラス基板4の合焦点位置での鮮鋭度値の極大値がより大きくなるため、誤り無く焦点位置を検出することができる。
【0027】
焦点位置が定まると、位置合せ制御装置Bにより、撮像装置1による撮影を行い、得られた画像から各アライメントマーク6,7が、予め定められている位置(又は、所定領域の位置範囲内)にあるか否かを求め、目標となる位置に合致するように、ガラス基板4を前後、左右に移動させる位置合せ工程が行われる。つまり、撮像装置1の画像(映像)出力が画像処理装置14に送られて解析され、その解析結果により、アクチュエータ制御装置15から発せられた指令に基いて基板移動機構9が駆動される自動位置合せ制御が行われる。
【0028】
ここで、基板アライメントマーク6と補助マーク16との関係等について説明する。補助マーク16のパターンは、撮像装置1の視野においてマスクアライメントマーク7に重ならないようなものとする。つまり、図2に示すようにマスクアライメントマーク7が小径の円形の場合、基板アライメントマーク6の中心から、補助マーク16のパターンまでの最短距離Aを、式(1)のように設定すれば良い(図4参照)。
A>r+Δ……(1)
r:マスクアライメントマーク7の半径
Δ:アライメント開始前の状態で想定される各アライメントマーク6,7の中心位置の最大位置ずれ量
尚、マスクアライメントマーク7が正方形の場合には、式(1)において、半径の変わりに対角線長の1/2を取る等、他のマーク形状であっても容易に適用することができる。
【0029】
以上、本発明による焦点調節方法及び焦点調節装置は、有機ELディスプレイ製造における位置合せ装置の一環としての実施形態を説明したが、液晶ディスプレイ製造におけるガラス基板の張り合せ装置(方法)等、他のフラットパネルディスプレイ製造装置に適用可能である。
【0030】
〔別実施形態〕
<1> 上述の本実施形態では、ガラス基板4に補助マーク16を設けてあるが、基板アライメントマーク6よりもマスクアライメントマーク7の方が小さい場合等では、メタルマスク5に開口(貫通孔)による補助マークを設けても良い。
【0031】
<2> 撮像装置1の視野に対して基板アライメントマーク6とマスクアライメントマーク7の両方共に小さく、鮮鋭度値が小さい場合は、両方に補助マークを設けるようにしても良い。
【0032】
<3> 補助マーク16は、上述の本実施形態のように、単一のパターンでも良いが、複数のパターンから構成しても良い。この場合、補助マーク16のパターンは、各アライメントマーク6,7との誤認識を防ぐため、各アライメントマーク6,7とは形状、大きさ等が異なるものが望ましい。
【0033】
<4> 補助マーク16の材質は、基板アライメントマーク6と同じ材質(クロム反射膜)であれば、基板アライメントマーク6と同時に製作可能であり望ましいが、基板アライメントマーク6とメタルマスク5との反射率の差が小さい場合には、補助マーク16の材質をメタルマスク5と反射率の差が大きいものにすることにより、補助マーク16のコントラストが高くなり、より鮮鋭度値を大きくすることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一対の被位置合せ体の一方に第1位置合せ用印を設定し、かつ、他方に第1位置合せ用印と対をなす第2位置合せ用印を設定し、撮像手段によって撮像された両位置合せ用印を含む画像における両印の正規の位置からのずれ量が予め設定された範囲内となるように、両被位置合せ体の相対位置を調節する位置合せに先立って、一対の被位置合せ体夫々の焦点を合せる焦点調節方法において、両被位置合せ体の一方に、その位置合せ用印に近接させて補助印を設置し、撮像手段の被位置合せ体との間隔を遠近調節しながら撮像手段を作動させて、撮像手段による映像信号の微分成分が極大値を取るときを焦点位置とすることを特徴とする。
【0035】
又、互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一対の被位置合せ体のうちの一方の被位置合せ体に設定された第1位置合せ用印、並びにこれの近傍に設けられた補助印、及び他方の被位置合せ体に設定された第2位置合せ用印を撮像自在な撮像手段と、この撮像手段によって撮像された前記位置合せ用印を含む部分の撮像信号の微分成分を抽出する手段と、その撮像信号の微分成分が極大値を取る焦点位置を検出する手段とを設けて焦点調節装置を構成することも特徴である。
【0036】
これら焦点調節方法又装置によれば、被位置合せ体のアライメントマークが小さい場合でも、補助マークの映像が追加されることによって、映像信号の微分成分が増大されるようになるので、焦点位置の誤検出が低減され、確実で容易に焦点調節が行えるようになり、信頼性も向上させることができる。それにより、ガラス基板とメタルマスクといった一対の被位置合せ体の位置合せを、より精度良く行えるようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】位置合せ装置の概略構造を示す構成図
【図2】各アライメントマークを示し、(a)は断面図、(b)は撮像画像
【図3】焦点位置に対する鮮鋭度値の関係グラフを示す図
【図4】各アライメントマークと補助マークとの関係を示す底面図
【図5】従来の各アライメントマークを示し、(a)は断面図、(b)は撮像画像
【図6】従来の焦点位置に対する鮮鋭度値の関係グラフを示す図
【符号の説明】
1 撮像手段
4 一方の被位置合せ体
5 他方の被位置合せ体
6 第1位置合せ用印
7 第2位置合せ用印
16 補助印
k 焦点位置を検出する手段
t 微分成分を抽出する手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a focus adjustment method and a focus adjustment apparatus necessary for accurately aligning a pair of aligned objects, and more particularly, to manufacture flat panel displays such as organic EL (electroluminescence) displays and liquid crystal displays. The present invention relates to a focus adjustment method and apparatus performed at the time of alignment of a glass substrate required in the above.
[0002]
[Prior art]
In the organic EL display manufacturing apparatus, in a film forming apparatus for forming and patterning an organic EL material on a glass substrate, a metal mask 5 provided with openings 8 having a desired pattern is formed on the glass substrate 4 as shown in FIG. A pattern is placed on the glass substrate 4 that is disposed underneath and evaporates the material from below to match the opening. Therefore, it is necessary to align the glass substrate 4 and the metal mask 5 with high accuracy prior to the vapor deposition process.
[0003]
As an alignment method, alignment marks 6 and 7 are provided on the glass substrate 4 and the metal mask 5, respectively, and the image is taken by the imaging device 1 including the CCD camera 2 from above, and the amount of displacement of the alignment marks 6 and 7 is determined. Glass so that the centers of these marks 6 and 7 coincide with each other, that is, the deviation amount of the alignment marks 6 and 7 obtained by photographing is within a predetermined range set in advance. The substrate 4 is moved.
[0004]
As shown in FIG. 5, the alignment marks 6 and 7 are formed of a reflective film such as chromium on the glass substrate 4 and a dedicated opening provided separately from the one for vapor deposition on the metal mask 5. It is common. It is desirable to make the alignment mark 6 on the glass substrate 4 as small as possible so as not to hide the alignment mark 7 on the metal mask 5.
[0005]
When the metal mask 5 is aligned with the glass substrate 4, it is necessary to keep the glass substrate 4 and the metal mask 5 spaced apart from each other up and down, but the glass substrate 4 is enlarged and the amount of bending is somewhat large. In this case, the above-described interval must be increased, and in some cases, the depth of field of the imaging device 1 may be exceeded. In order to adapt to such a situation, an elevating mechanism 13 capable of raising and lowering the imaging apparatus 1 is provided, and an operation for focusing on the alignment marks 6 and 7 is required every time the glass substrate 4 and the metal mask 5 are imaged. Met.
[0006]
As described above, as a focus adjustment method in the alignment step, there is conventionally a method based on the differential component of the video signal from the CCD camera. The integrated value of the differential signal of the image is used as an index of image sharpness (hereinafter abbreviated as a sharpness value), and the position where the sharpness value is maximized is detected while moving the focus position. For example, the one disclosed in Patent Document 1 is known.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-21281
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 6 shows a graph in which sharpness values are plotted with the horizontal axis representing the focal length by the vertical movement of the imaging apparatus 1 using the lifting mechanism 13 in the focus adjustment method according to the conventional technique. As can be seen from this graph, the sharpness value at the in-focus position of the metal mask 5 is relatively large and easy to detect, whereas the alignment mark 6 to be imaged is small at the in-focus position of the glass substrate 4. In many cases, the maximum value of the sharpness value becomes small, so that it cannot be detected or erroneous detection occurs.
[0009]
An object of the present invention is to provide a focus adjustment method and a focus adjustment apparatus that can clearly detect both in-focus positions of a pair of aligned objects such as a glass substrate and a metal mask as described above. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the method of the present invention, a first alignment mark is set on one or both of a pair of aligned objects that are arranged to face each other at a predetermined interval, and the other is paired with the first alignment mark. Both alignment bodies are set so that the second alignment mark is set and the amount of deviation from the normal position of both marks in the image including both alignment marks imaged by the imaging means is within a preset range. Prior to the alignment for adjusting the relative position of each of the alignment objects, a focus adjustment method for focusing each of the pair of alignment objects is provided with an auxiliary mark on one of the alignment objects in close proximity to the alignment mark. The imaging means is operated while adjusting the distance between the imaging means and the to-be-aligned body, and the focal position is when the differential component of the video signal by the imaging means takes a maximum value.
[0011]
According to the method of the present invention , since the auxiliary mark is provided in the vicinity of at least one of the pair of alignment marks, the differential component of the video signal is increased by adding the image of the auxiliary mark. Accordingly, even if only the first alignment mark or only the second alignment mark has a small size, the sharpness value obtained by imaging cannot be detected small, or erroneous detection has occurred. The ingredients are increased so that sufficient sharpness values are obtained.
[0012]
As a result, even when the alignment mark of the alignment target is small, erroneous detection of the focal position is reduced, and the focus adjustment can be performed reliably and easily, and a focus adjustment method with excellent reliability can be provided. It was.
[0013]
The method of the present invention, when the previous SL auxiliary mark is placed only on one of the alignment body, and an auxiliary mark, so as not to be captured which overlap the alignment indicia of the alignment member is not set Further, the auxiliary mark and the alignment mark are misaligned.
[0014]
According to the method of the present invention , an image taken by the imaging means can be obtained in a state where the auxiliary mark and the alignment mark of the alignment object to which the alignment mark is not set do not overlap, so that “the differential component of the video signal increases. And a sufficient sharpness value can be obtained ”.
[0015]
The method of the invention, while the glass substrate of the alignment of a pair, and, together with the other is metal mask, a reflective film for the first alignment mark provided on the surface of the glass substrate, and, The second alignment mark is a through hole formed in the metal mask in a state larger than the reflective film.
[0016]
According to the method of the present invention , it is suitable for a focus adjustment method performed at the time of alignment of a glass substrate that is necessary in the manufacture of a panel display. The product can be used, and the metal mask alignment mark can be made inexpensively by making holes.
[0017]
The configuration of the present invention includes a first alignment mark set on one alignment body of a pair of alignment bodies opposed to each other at a predetermined interval in the focus adjustment device, and the first alignment mark An imaging means capable of imaging an auxiliary mark provided in the vicinity and a second alignment mark set on the other aligned body, and differentiation of an image signal of a portion including the alignment mark imaged by the imaging means Means for extracting a component and means for detecting a focal position at which the differential component of the imaging signal takes a maximum value are provided.
[0018]
The configuration of the present invention is an apparatus of the method of the present invention , and can obtain the same effects as the effects of the method of the present invention .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the alignment apparatus I includes a glass substrate 4, a metal mask 5, and a vapor deposition source 11 that are supported by a substrate moving mechanism 9 so as to be movable in the vertical and horizontal directions. A plurality of imaging devices (an example of imaging means) 1 are mounted on the vacuum vessel 10 so that the vertical position can be adjusted via the lifting mechanism 13 and the image processing device (the differential component in the present invention is extracted). An example of both the means t for performing the operation and the means k for detecting the focal position) 14 and the actuator control device 15 are provided.
[0020]
The two image pickup devices 1 are configured to include a CCD camera 2, a lens 3, and the like, and are supported by an elevating mechanism 13 so as to be vertically movable and locked. Reference numeral 12 denotes a window for photographing the inside of the vacuum vessel 10 with the CCD camera 2, that is, photographing an alignment mark and focusing necessary for an alignment step (described later). In FIG. 1, the support structure of the metal mask 5 is omitted. Note that the number of the imaging devices 1 is not limited to two and may be any number.
[0021]
The glass substrate 4 is attached to the movement output unit 9a of the substrate moving mechanism 9, and a circular substrate alignment mark (first alignment) is used for alignment with the metal mask 5 on each of the left and right ends of the lower surface thereof. An example of the mark) 6 is attached. The metal mask 5 is formed with a plurality of vapor deposition openings 8 and a mask alignment mark (an example of a second alignment mark) 7 that forms a pair with the substrate alignment mark 6 described above. The vapor deposition opening 8 and the mask alignment mark 7 are both formed as through holes, and the mask alignment mark 7 is a circular hole having a diameter several times (3 to 6 times) that of the substrate alignment mark 6.
[0022]
Further, the glass substrate 4 is provided with an auxiliary alignment mark 16 (which is an example of an auxiliary mark, hereinafter abbreviated as an auxiliary mark) 16 surrounding the substrate alignment mark 6. That is, the same chrome and small width as the substrate alignment mark 6 is formed in a state where the shape in plan view is a slightly horizontally long rectangle, that is, like a cross-sectional shape of a square pipe.
[0023]
The image processing device 14 to which each imaging device 1 is electrically connected and the actuator control device 15 to which the substrate moving mechanism 9 is electrically connected are electrically connected to constitute the alignment control device B. . This alignment control device B is configured to exhibit a focus position detection function and an alignment function.
[0024]
Next, the operation of the alignment apparatus I will be described. The alignment method of the glass substrate 4 and the metal mask 5 by this alignment apparatus I is performed including a focus adjustment process and an alignment process. First, a preparatory process for visually aligning the metal mask 5 with respect to the glass substrate 4 is performed so that the left and right substrate alignment marks 6 are positioned at the centers of the corresponding mask alignment marks 7.
[0025]
Then, the image pickup apparatus 1 is moved up from the lowest position by the lifting mechanism 13 with the CCD camera 2 operated (or moved down from the highest position), and each of the alignment marks 6 and 7 and the auxiliary mark 16 is included. The video signal is processed by the image processing device 14 (see FIG. 1), and the sharpness value based on the differential component is calculated. That is, the elevating mechanism 13 is driven to calculate the sharpness value while changing the focus adjustment of the image pickup apparatus 1, and the position where the maximum value is detected is detected to perform the focus adjustment. This is to detect the relationship between the sharpness value with respect to the focal position (see FIG. 3) and calculate the focal position of the glass substrate 4 and the metal mask 5 from the point where the sharpness value is maximized. It is.
[0026]
FIG. 3 shows the relationship between the sharpness value and the focal position when the substrate auxiliary mark 16 is added. By adding the image of the auxiliary mark 16 to the image of the substrate alignment mark 6, the maximum value of the sharpness value at the in-focus position of the glass substrate 4 becomes larger, so that the focus position can be detected without error.
[0027]
When the focal position is determined, the alignment control device B performs imaging by the imaging device 1, and the alignment marks 6 and 7 are determined in advance from the obtained images (or within the position range of the predetermined region). A positioning step is performed in which the glass substrate 4 is moved back and forth and left and right so as to match the target position. That is, the image (video) output of the imaging device 1 is sent to the image processing device 14 and analyzed, and the automatic position where the substrate moving mechanism 9 is driven based on the command issued from the actuator control device 15 based on the analysis result. Matching control is performed.
[0028]
Here, the relationship between the substrate alignment mark 6 and the auxiliary mark 16 will be described. It is assumed that the pattern of the auxiliary mark 16 does not overlap the mask alignment mark 7 in the field of view of the imaging device 1. That is, as shown in FIG. 2, when the mask alignment mark 7 has a small circular shape, the shortest distance A from the center of the substrate alignment mark 6 to the pattern of the auxiliary mark 16 may be set as shown in Expression (1). (See FIG. 4).
A> r + Δ (1)
r: radius of mask alignment mark 7 Δ: maximum amount of displacement of the center position of each alignment mark 6, 7 assumed in the state before the start of alignment When the mask alignment mark 7 is square, formula (1) However, other mark shapes such as taking 1/2 of the diagonal length instead of the radius can be easily applied.
[0029]
As mentioned above, although the focus adjustment method and focus adjustment apparatus by this invention demonstrated embodiment as a part of the alignment apparatus in organic electroluminescent display manufacture, other devices, such as a glass substrate bonding apparatus (method) in liquid crystal display manufacture, are described. It can be applied to a flat panel display manufacturing apparatus.
[0030]
[Another embodiment]
<1> In the present embodiment described above, the auxiliary mark 16 is provided on the glass substrate 4. However, when the mask alignment mark 7 is smaller than the substrate alignment mark 6, an opening (through hole) is formed in the metal mask 5. An auxiliary mark may be provided.
[0031]
<2> When both the substrate alignment mark 6 and the mask alignment mark 7 are small with respect to the field of view of the imaging apparatus 1 and the sharpness value is small, auxiliary marks may be provided on both.
[0032]
<3> The auxiliary mark 16 may be a single pattern as in the above-described embodiment, or may be composed of a plurality of patterns. In this case, the pattern of the auxiliary mark 16 is preferably different in shape, size, etc. from the alignment marks 6 and 7 in order to prevent erroneous recognition with the alignment marks 6 and 7.
[0033]
<4> If the auxiliary mark 16 is made of the same material (chromium reflective film) as the substrate alignment mark 6, it can be manufactured at the same time as the substrate alignment mark 6, but the reflection between the substrate alignment mark 6 and the metal mask 5 is desirable. When the difference in rate is small, the contrast of the auxiliary mark 16 can be increased and the sharpness value can be increased by making the material of the auxiliary mark 16 have a large difference in reflectance from the metal mask 5. .
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first alignment mark is set on one of the pair of aligned bodies that are opposed to each other with a predetermined interval, and the first alignment mark is paired with the other. The second alignment mark to be formed is set, and both the alignment is performed so that the deviation amount from the normal position of both marks in the image including both the alignment marks imaged by the imaging means is within a preset range. Prior to alignment to adjust the relative position of the body, in the focus adjustment method to focus each pair of aligned objects, an auxiliary mark is placed on one of the aligned objects close to the alignment mark. Then, the imaging means is operated while adjusting the distance between the imaging means and the object to be aligned, and the focal position is when the differential component of the video signal by the imaging means takes a maximum value.
[0035]
A first alignment mark set on one of the pair of aligned bodies opposed to each other at a predetermined interval; an auxiliary mark provided in the vicinity thereof; and Imaging means capable of imaging the second alignment mark set on the other alignment body, means for extracting a differential component of the image signal of the portion including the alignment mark imaged by the imaging means, and It is also a feature that the focus adjustment device is configured by providing a focus position for detecting the focal position where the differential component of the imaging signal takes a maximum value.
[0036]
According to these focus adjustment methods or apparatuses, even when the alignment mark of the alignment target is small, the differential component of the video signal is increased by adding the image of the auxiliary mark. False detection is reduced, focus adjustment can be performed reliably and easily, and reliability can be improved. Thereby, the effect that the alignment of a pair of to-be-aligned bodies, such as a glass substrate and a metal mask, can be performed with higher accuracy is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic structure of an alignment apparatus. FIG. 2 shows each alignment mark, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a captured image. FIG. 3 is a graph of a relationship between a sharpness value and a focus position. FIG. 4 is a bottom view showing the relationship between each alignment mark and auxiliary mark. FIG. 5 shows each conventional alignment mark, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a captured image. That shows the graph of the relationship between the sharpness value and the focal point position
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pickup means 4 One to-be-aligned body 5 The other to-be-aligned body 6 1st alignment mark 7 2nd alignment mark 16 Auxiliary mark k Means to detect a focus position t Means to extract a differential component

Claims (4)

互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一方は有機EL材料が蒸着用開口を有するメタルマスクを介して蒸着されて製膜及びパターニングされるガラス基板であり、他方は該蒸着用開口を有するメタルマスクである一対の被位置合せ体の一方における前記被位置合せ体の他方側の表面に第1位置合せ用印を設定し、かつ、他方に前記第1位置合せ用印と対をなす第2位置合せ用印を設定し、撮像手段によって撮像された前記両位置合せ用印を含む画像における前記両印の正規の位置からのずれ量が予め設定された範囲内となるように、前記両被位置合せ体の相対位置を調節する位置合せに先立って、前記一対の被位置合せ体夫々の焦点を合せる焦点調節方法であって、
前記撮像手段の移動により前記被位置合せ体に対する前記撮像手段の位置を遠近調節して前記被位置合せ体の一方または双方の位置合せ用印と前記被位置合せ体の一方における前記被位置合せ体の他方側の表面に一方の位置合せ用印に近接して該一方の位置合せ用印を取囲む状態であり前記第2位置合せ用印を取囲める大きさに設けられた補助印とを前記被位置合せ体の一方側から撮像する前記撮像手段の作動工程と、
前記撮像手段によって前記撮像手段の位置に応じて出力される映像信号の微分成分に基づく鮮鋭度値の極大値から、前記一対の被位置合せ体の夫々に対する前記撮像手段の合焦位置を検出する工程と
からなる焦点調節方法。
One is a glass substrate on which an organic EL material is deposited through a metal mask having a vapor deposition opening to form a film and patterned, and the other is a metal having the vapor deposition opening. the setting of the first alignment indicia on the other side of the surface of the alignment member in one said pair of the alignment member is a mask, and the second forming the first alignment indicia paired to the other The registration mark is set, and the both alignment is performed so that the deviation amount from the normal position of both marks in the image including both the registration marks imaged by the imaging unit is within a preset range. Prior to alignment for adjusting the relative position of the body, a focus adjustment method for focusing each of the pair of aligned bodies,
The position of the imaging means with respect to the alignment object is adjusted by moving the imaging means, and the alignment mark of one or both of the alignment objects and the alignment object in one of the alignment objects are adjusted . wherein an auxiliary indicia provided in proximity to the other side the one of the alignment indicia on the surface of the Kakomeru preparative an and the second alignment indicia state surrounding the indicia for one alignment the size the alignment An operation step of the imaging means for imaging from one side of the body ;
The in-focus position of the imaging means with respect to each of the pair of aligned bodies is detected from the maximum value of the sharpness value based on the differential component of the video signal output by the imaging means according to the position of the imaging means. A focus adjustment method comprising a process.
前記撮像手段の遠近調節は、前記被位置合せ体に対する撮像手段の位置を、近づけた位置から遠ざけた位置、または遠ざけた位置から近づけた位置へ移動させることにより行われることを特徴とする請求項1に記載の焦点調節方法。  The perspective adjustment of the imaging unit is performed by moving the position of the imaging unit with respect to the object to be aligned to a position away from a close position or a position close to a position away from the close position. 2. The focus adjustment method according to 1. 互いに所定の間隔を隔てて対向配置される一方は有機EL材料が蒸着用開口を有するメタルマスクを介して蒸着されて製膜及びパターニングされるガラス基板であり、他方は該蒸着用開口を有するメタルマスクである一対の被位置合せ体のうちの一方の被位置合せ体における前記被位置合せ体の他方側の表面に設定された第1位置合せ用印、並びに該第1位置合せ用印の近傍の前記被位置合せ体の他方側の表面該一方の位置合せ用印を取囲む状態に設けられた補助印、及び他方の被位置合せ体に大きさが前記補助印の取囲む範囲内となるように設定された第2位置合せ用印を前記被位置合せ体の一方側から撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の移動により前記被位置合せ体に対する前記撮像手段の位置を遠近調節する前記撮像手段の位置調節手段と、
前記撮像手段が出力する映像信号の微分成分を抽出する手段と、
前記微分成分に基づいて、前記撮像手段の位置に対する鮮鋭度値を算出する手段と、
前記鮮鋭度値の極大値から、前記一対の被位置合せ体の夫々に対する前記撮像手段の合焦位置を検出する手段と
を具備する焦点調節装置。
One is a glass substrate on which an organic EL material is deposited through a metal mask having a vapor deposition opening to form a film and patterned, and the other is a metal having the vapor deposition opening. The first alignment mark set on the other surface of the alignment object in the alignment object of one of the pair of alignment objects that are masks, and the vicinity of the first alignment mark wherein the other side of the auxiliary mark is provided in a state surrounding the one of the alignment indicia said the surface, and the other of the alignment member to the size of the alignment member falls within a range surrounding the said auxiliary mark imaging means for imaging from one side of such a set second alignment indicia of the object to be aligned body,
A position adjusting unit of the imaging unit that adjusts a distance of the imaging unit with respect to the alignment target body by moving the imaging unit;
Means for extracting a differential component of the video signal output by the imaging means;
Means for calculating a sharpness value for the position of the imaging means based on the differential component;
A focus adjustment device comprising: means for detecting a focus position of the imaging means with respect to each of the pair of objects to be aligned from the maximum value of the sharpness value.
前記位置調節手段は、前記被位置合せ体に対する前記撮像手段の位置を、近づけた位置から遠ざけた位置、または遠ざけた位置から近づけた位置へ移動させることを特徴とする請求項3に記載の焦点調節装置。  The focus according to claim 3, wherein the position adjusting unit moves the position of the imaging unit with respect to the alignment target to a position away from a close position or a position close to the distant position. Adjusting device.
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