JP4698101B2 - Substrate overlay mechanism and substrate overlay method - Google Patents

Substrate overlay mechanism and substrate overlay method Download PDF

Info

Publication number
JP4698101B2
JP4698101B2 JP2001303988A JP2001303988A JP4698101B2 JP 4698101 B2 JP4698101 B2 JP 4698101B2 JP 2001303988 A JP2001303988 A JP 2001303988A JP 2001303988 A JP2001303988 A JP 2001303988A JP 4698101 B2 JP4698101 B2 JP 4698101B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrates
mark
substrate
marks
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001303988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003110208A (en
Inventor
純一 小嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP2001303988A priority Critical patent/JP4698101B2/en
Publication of JP2003110208A publication Critical patent/JP2003110208A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4698101B2 publication Critical patent/JP4698101B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向するように重ね合わせて高精度に位置合わせを行うのに好適な、基板の重ね合わせ機構および基板の重ね合わせ方法関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、ガラス製の2枚の基板が対向配置されて貼り合わされ、その貼り合わされた2枚の基板間に液晶が封入されて製造される。このような液晶表示パネル等の製造工程では、ガラス製の2枚の基板に形成されたアライメント(位置決め用)マークに基づく高精度な位置合わせないしは位置決め操作を経て、2枚の基板の重ね合わせが行われる。
【0003】
図7は、従来の基板、及びその基板の重ね合わせ機構を採用した液晶基板の貼合わせ装置の平面図で、図8(a)及び図8(b)はそれぞれ、図7に示す装置で貼り合わされるガラス製の基板、すなわち上基板1U、及び下基板1Dの拡大平面図である。
【0004】
図7に示すように、液晶基板の貼合わせ装置では、まず、上基板1U及び下基板1Dは、対向配置された一対の供給機構2U、2Dに順次供給される。
【0005】
一対の供給機構2U、2D間には、旋回しつつ図示矢印Y方向に伸縮自在なアーム3aを有して矢印X方向に移動自在な搬送ロボット3が配置されていて、上基板1U及び下基板1Dは、その搬送ロボット3により、隣接して配置された2台の貼合わせ装置4,4に交互に搬送供給される。
【0006】
貼合わせ装置4,4で重ね合わされるガラス製の上基板1U及び下基板1Dは、図8に示したように、例えば4枚の液晶パネルを取り出し製造できるようにパターン形成されていて、各基板(上基板1U及び下基板1D)の中央左右両端部の2か所に、それぞれ十字状の位置決め用のマーク1U1,1U2、及び1D1,1D2が対をなすように印刷形成されている。
【0007】
また、下基板1D面には、そのパターンに沿い接着剤5が予め塗布描画されており、マーク1U1,1U2、及び1D1,1D2に基づく基板の位置決め調整後に、接着剤5を介した上基板1Uと下基板1Dとの貼り合わせが行われる。
【0008】
貼り合わされた上基板1Uと下基板1Dは、搬送ロボット3に受け渡され、次の液晶注入工程へと搬送されるべく、図7に示す搬出台6に供給される。
【0009】
貼合わせ装置4,4は、図9の正面図に示したように構成され、まず上下(Z軸)方向に移動可能な上方の吸着ヘッド41が、搬送ロボット3から上基板1Uを先に受取り吸着保持し、次に下方の吸着ステージ42が下基板1Dを搬送ロボット3から受取り吸着保持する。
【0010】
吸着ステージ42内には、CCDカメラ等の撮像機器431,432が装着されていて、吸着ヘッド41に吸着保持された上基板1Uが図示Z方向に降下し、下基板1Dに軽く重ね合わされた状態で、ガラス製の各基板に形成されたマーク1U1,1U2、及び1D1,1D2を撮影するように構成されている。
【0011】
上方の吸着ヘッド41は、X−Y−θ移動テーブル44に組込まれていて、吸着ヘッド41を組み込んだX−Y−θ移動テーブル44は、制御器7により駆動制御される。
【0012】
制御器7は、撮像機器431,432から、各マーク1U1,1U2、及び1D1,1D2の撮像パターンの供給を受け、それに基づき、上基板1U、下基板1D間の位置ずれ量が許容範囲内に収まるように、X−Y−θ移動テーブル44を駆動制御する。
【0013】
図10(a)は、適正位置に重ね合わされた状態での撮像機器431により取り込まれた撮像パターン図である。
【0014】
2枚の基板(上基板1U及び下基板1D)が適正に重ね合わされた状態では、図10(a)に示すように、対をなす十字状のマーク1U1,1U2,及び1D1,1D2間にそれぞれ結ばれた直線Lu,Ldが直交するように交差し、かつマーク1U1,1U2、及び1D1,1D2の各中間位置Pu,Pdが一致する。 従って、たとえば上基板1Uが吸着ヘッド41に傾いて保持され、図10(b)に示すように各中間位置Pu,Pd間がX−Y方向にΔx,Δy分ずれたとき、制御器7に内蔵されたマイコンは、各撮像機器431,432からの撮像パターンから、公知のパターンマッチング手法を用いた画像処理により、中間位置Pu,Pdの座標位置を算出し、各中間位置Pu,Pdが一致するようX−Y−θ移動テーブル44を駆動制御する。
【0015】
このように、吸着ヘッド41及び吸着テーブル42に吸着保持されつつ重ね合わされた上下2枚の基板(1U,1D)は、撮像機器431,432と制御器7とによる位置ずれ検出操作と、制御器7及びX−Y−θ移動テーブル44による位置ずれ補正操作とを経て、適正な貼合わせに向けた位置合わが行われる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明のように、従来の基板の重ね合わせ機構及び重ね合わせ方法では、制御器7はマーク1U1,1U2、1D1,1D2の撮像パターンから、中間位置Pu,Pdを算出して制御するので、各撮像機器431,432は、その撮像視野内において、各マーク1U1,1U2、1D1,1D2の位置を個々に認識できることが条件とされる。
【0017】
ところで、最近の液晶表示パネルでは、表示画面の一層の高精細化が進展し、基板の重ね合わせに際して、ミクロン単位のより高精度な位置決めが要求され、そのため、顕微鏡型で倍率の高い撮像機器431,432が採用されるようになってきている。
【0018】
高精度な位置決めでは、上基板1Uと下基板1Dとの間の位置ずれ量がわずかでも大きくなると、図11(a)に示すように、2個一対のマークのうちいずれか一方が、他の基板のマークと重なってしまうことがある。なお、図11は図10と同様に、撮像機器431により取り込まれた撮像パターンを示している。
【0019】
図10及び図11(a)では、説明の便宜上、平行斜線の有無により、上基板1Uのマーク1U1,1U2と下基板1Dのマーク1D1,1D2を区別して示しているが、実際には背景となる透明なガラス基板と識別できれば良いので、十字状のマークはいずれも、たとえば黒く塗られて表示されている。
【0020】
従って、図11(a)に示したように、2個一対のマークのうち例えばマーク1U2とマーク1D2とが部分的に重なってしまうと、撮像パターンは図11(b)に示したようになり、重なったマークはいずれも十字状のマークとして認識されないので、認識エラーとなり、制御器7は位置ずれ補正ができなくなるという問題があった。
【0021】
このように、いずれか一方のマークが互いに重なり合い、認識エラーの状態となり装置が停止すると、作業員は、X−Y−θ移動テーブル44を移動操作し、重なったマークが引き離れるように、基板1Uの位置をずらし、改めて撮像機器431,432及び制御器7による位置補正操作を再開させことになるので作業効率は著しく低下した。
【0022】
もちろん、はじめから2つのマークが重ならないように、貼合わせ装置4,4に供給保持されれば良いが、基板の搬送移動、並びに受け渡しの各過程においては多少の位置ずれが避けられない以上、マークの重なりを解消することは現実的には容易ではなく対応改善が要望されていた。
【0023】
そこで本発明は、基板の貼合わせ装置が、上下2枚の基板における2個一対のマークのうちいずれかが互いに部分的に重なるように重なり合ったとしても、マークによる2枚の基板の位置合わせ操作が円滑かつ適正に行うことができる基板、及びその基板の重ね合わせ機構、並びに重ね合わせ方法を提供することを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、透光性を有し、位置決め用のマークをそれぞれ形成した2枚一組の基板において、前記2枚一組のうち、いずれか一方の基板に形成された前記マークが他の基板のマークとは、明度あるいは色相を異にして着色されていることを特徴とする。
【0025】
このように、この発明の基板は、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは異なる色に着色されて構成されたものである。
【0026】
従って、着色されたマークの色と同じ色の光をガラス製の基板に照射し、その照射された基板を撮像機器が撮影したとき、着色されたマークは背景に溶け込み、着色されない側の一対のマークのみが背景から浮かび上がるので、撮像画面上において、着色されない側の一対のマーク形状を的確に捕えることができる。
【0027】
従って、例えば白色光と着色されたマークの色と同じ色の光とを切替え照射して撮影し、一部重なった2組のマークパターンと、着色されない側の一対のマークのみのマークパターンの2種類の撮像パターンを得ることができる。
【0028】
従ってまた、その2種類の各撮像パターンを対比し、そのパターン差の認識処理演算により、着色された側のマークのパターンのみを算出することができる。
【0029】
このように、この発明の基板によれば、たとえ一部マークに重なりがあっても、撮像パターン及びそのパターンの認識処理演算により、各マークパターンを正確に得ることができるので、従来と同様に、一対のマークの中間位置を演算により求めつつ位置ずれ補正を行い、適正かつ高精度な重ね合わせを行うことができる。
【0030】
第2の発明は、基板の重ね合わせ機構において、透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、明度あるいは色相を異にして着色された2枚一組の基板と、この2枚一組の基板をそれぞれの基板に設けられた前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ手段と、この重ね合わせ手段により重ね合わされた前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を照射自在に構成された光源と、この光源からの照射光の透過光により、前記2枚一組の基板のマークを撮影する撮像機器と、この撮像機器で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出手段と、この検出手段で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正手段とを具備することを特徴とする。
【0031】
また、第3の発明は、基板の重ね合わせ方法において、透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、明度あるいは色相を異にして着色されてなる2枚一組の基板を、それぞれの基板に設けられた前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、この重ね合わせ工程により、重ね合わされた前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を切替え照射する照射工程と、この照射工程により照射された光のもとで、前記2枚一組の基板のマークを撮影する撮影工程と、この撮影工程で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出工程と、この検出工程で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正工程とからなることを特徴とする。
【0032】
上記第2の発明の基板の重ね合わせ機構、及び第3の発明の基板の重ね合わせ方法は、いずれも上記第1の発明の基板を採用した基板の重ね合せ機構及び重ね合せ方法に関する。
【0033】
すなわち、第2の発明の基板の重ね合わせ機構は、着色光の光源やその光源からの光により基板のマークを撮像する撮像機器、並びに位置ずれを検出する検出手段等を有し、また第3の発明の基板の重ね合わせ方法は、着色光を照射する照明工程や照射された基板のマークを撮影する撮影工程、並びに位置ずれを検出する検出工程等を有するので、一部重なったマークをそれぞれ分離して捕えることができ、2枚の基板間の位置ずれを検出して補正を行い、適正かつ円滑に重ね合わせることができる。
【0034】
なお、上記第2及び第3の発明に関連し、一部重なったマークをそれぞれ分離して捕えるために、着色されたマークが撮像画面の背景に溶け込むように構成されれば良いので、上記のようにマークの色と同じ色の光(着色光)を照射して撮影する方法のほかにも、透光性の色フィルタを介して撮影したり、あるいは着色光を反射する反射板を背後にマークを撮影するように構成しても、上記第2及び第3の発明と同様な機能及び効果を得ることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による基板、及びその基板の重ね合わせ機構、並びに重ね合わせ方法の一実施の形態を図1ないし図6を参照して詳細に説明する。なお、図7ないし図11に示した従来の基板、及びその基板の重ね合わせ機構と同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0036】
すなわち、図1(a)及び(b)は、本発明による基板の一実施の形態を示したもので、図1(a)は上基板8Uの平面図、図1(b)は下基板8Dの平面図である。また、図2は、本発明による基板の重ね合わせ機構の一実施の形態を採用した液晶基板の貼合わせ装置の平面図で、その装置構成の中で、貼合わせ装置9,9及び制御器10は、図3に示すように構成されている。
【0037】
まず、図1に示した本発明の一実施の形態の上基板8U及び下基板8Dは、いずれも従来と同様に、透明なガラス製からなり、透光性を有して4枚の液晶パネルを取り出し製造できるようにパターン形成されているとともに、各基板(上基板1U及び下基板1D)の中央左右両端部の2か所に、それぞれ一対の十字状の位置決め用の(アライメント)マーク8U1,8U2、及び8D1,8D2が形成されている。
【0038】
そして、この実施の形態では、上基板8Uのマーク8U1,8U2は赤色に着色され、下基板8Dのマーク8D1,8D2は黒色に塗られて表示されている。
【0039】
図2に示した液晶基板の貼合わせ装置において、対向配置された一対の供給機構2U、2Dに順次供給された上基板8U及び下基板8Dは、搬送ロボット3により、2台の貼合わせ装置9,9に交互に搬送供給される。
【0040】
貼合わせ装置9,9で重ね合わされる上基板8U及び下基板8Dは、図3に示したように、上基板8Uは吸着ヘッド91に、また下基板8Dは吸着ステージ92にそれぞれ吸着保持され、吸着ヘッド91が降下して、わずかな間隔を隔ててあるいは軽く接触した状態で対向するように重ね合わされる。
【0041】
吸着ステージ92に取付け固定されたCCDカメラ等の撮像機器931,932は、それぞれ対応するマーク8U1,8U2、及び8D1,8D2を撮影し、その撮像パターンは撮像機器931,932とともに位置ずれ検出手段を担う制御器10に供給される。
【0042】
また、吸着ヘッド91には、撮像機器931,932に対応して、光源941,942が設けられ、光源941,942からの光が、ガラス製の上基板8U及び下基板8Dをそれぞれ介して撮像機器931,932に向け照射されるように構成されている。
【0043】
各光源941,942には、それぞれ白色ランプ94a及び赤色ランプ94bが選択的に切替え点灯可能に並設されていて、制御器10の制御により切替え点灯される。
【0044】
そこでまず、白色ランプ94aが点灯され、その白色ランプ94aからの光は、マークが付された透光性の上基板8U及び下基板8Dをそれぞれ通過して撮像機器931,932に照射されるので、マーク8U1,8U2、及び8D1,8D2を撮影して得られた撮像機器931,932からのデジタル撮像パターンは、制御器10のCPU101に順次供給されるとともに、CPU101からRAM等で構成された第1のフレームメモリ102に供給され個別に記憶される。具体的には例えば、撮像機器931,932にて取り込まれた撮像パターンを、マーク8U1,8U2及び8D1,8D2に対応する明るさと背景部分に対応する明るさの間に設定された二値化しきい値(マーク8U1,8U2及び8D1,8D2を背景画像から分離する二値化しきい値)で二値化処理して二値化画像パターンを生成し、この二値化画像が第1のフレームメモリ102に記憶される。
【0045】
以下、撮像機器931により取り込まれた撮像パターンを例に説明する。
【0046】
まず、CPU101は、第1のフレームメモリ102に記憶された二値化画像パターンから、各対応する一対のマーク8U1,8U2及び8D1,8D2の認識を行なう。このとき、各マーク8U1,8U2及び8D1,8D2を正常に認識できた場合、従来技術と同様な手順で各基板8U、8Dの位置合せを行ない、各マーク8U1,8U2及び8D1,8D2を正常に認識することができなかった場合には、後述する手順により、各マーク8U1,8U2及び8D1,8D2の認識を行なう。
【0047】
すなわち、撮像機器931からの白色ランプ94aの点灯照射による撮像パターンが、図10(a)あるいは図10(b)に示されたのと同様に、各マーク8U1,8U2、及び8D1,8D2がいずれも他と重なることなく個々に独立分離した状態であるときは、CPU101は各マーク8U1,8U2及び8D1,8D2を正常に認識することが可能である。従って、CPU101は、第1のフレームメモリ102に記憶された二値化画像パターンから各対応する一対のマーク8U1,8U2及び8D1,8D2の各中間位置Pu,Pdを演算により算出する。そして他方の撮像機器932により取り込まれた撮像パターンから得た各中間点位置に基づいて、各中間位置Pu,Pdが一致するようにX−Y−θ移動テーブル95を制御して位置合せを行う。
【0048】
他方、撮像機器931からの白色ランプ94aの点灯照射による撮影パターンが、図4に示したように、マーク8U1,8U2、及び8D1,8D2のいずれか、たとえば図示にように8U2,8D2が互いに部分的に重なった状態である場合、CPU101は各マーク8U1,8U2及び8D1,8D2を正常に認識することができない。この場合、CPU101は、照明ランプを白色ランプ94aから赤色ランプ94bに切替え点灯するよう光源941,942を制御する。
【0049】
切替え点灯された赤色ランプ94bの光の色は、同じ色相の赤色で着色された2個一対のマーク8U1,8U2の色とは同系統の色すなわち同系色であるので、マーク8U1,8U2は、図5(a)に平行斜線で表したように、同系色からなる赤色ランプ94bの光の色(背景色)に溶け込んでしまい、黒色に着色された他方の基板のマーク8D1,8D2のみが背景から浮かび上がったように撮像される。その撮像パターンは制御器10のCPU101を経て、RAMで構成された第2のフレームメモリ103に供給記憶される。具体的には例えば、CPU101は、撮像機器931にて取り込まれた撮像パターンを、マーク8U1,8U2の赤色に対応する明るさとマーク8D1,8D2の黒色に対応する明るさとの間に設定された二値化しきい値(マーク8D1,8D2をマーク8U1,8U2および背景画像から分離する二値化しきい値)で二値化処理して二値化画像パターン(図5(b))を生成し、この二値化画像パターンを第2のフレームメモリ103に記憶させる。このとき、赤色ランプ94bの光の色(背景色)は、マーク8U1,8U2の赤色と同色或いはそれに近い赤色であるので、上記二値化しきい値にて二値化された画像パターンは、背景部分とマーク8U1,8U2とが同色(白色)となり、二値化画像中にマーク8U1,8U2は表示されず、マーク8D1,8D2のみが切り出される。
【0050】
CPU101は、その二値化画像からマーク8D1,8D2の中間位置Pdを演算により算出し、その算出された位置情報(中間位置Pd)をRAMで構成されたメモリ104に一旦供給されて記憶させる。
【0051】
次に、制御器10のCPU101は、第1のフレームメモリ102の図4(b)に示した二値化画像パターンと、第2のフレームメモリ103の図5(b)に示した二値化画像パターンをそれぞれ読み出し、2種類の両撮像パターンを対比し、その差の認識処理演算によって、図6に示すように赤色に着色された側の2個一対のマーク8U1,8U2のパターンを算出し、その算出したパターンから中間位置Puを求め、RAMで構成されたメモリ104に供給記憶する。
【0052】
差の認識処理演算によって得られた一対のマーク8U1,8U2は赤色に着色されたマークであるが、差の演算処理により、図6に示したように、黒色が付された他方のマーク8D2と重なった部分のみが欠けたに過ぎないパターン形状であり、中間位置Puは支障なく算出される。
【0053】
この後、CPU101は、メモリ104に記憶された各中間点位置Pu,Pdと、他方の撮像機器932により取り込まれた撮像パターンから得た中間点位置Pu,Pdとに基づいて、各中間点位置Pu,Pdが一致するようにX−Y−θ移動テーブル95を制御して位置合わせを行なう。
【0054】
以上説明のように、この実施の形態の基板の重ね合せ機構及び重ね合せ方法によれば、いずれか一方の基板の位置決め用のマークが他の基板の位置決め用のマークとは異なる色、すなわち異なる明度あるいは色相の色に着色されて構成されたので、その着色の色と同系色の色の背景が得られるように切替えて撮像パターンを得るので、たとえマークの一部が重なり合ったとしても、演算処理により、個々の一対のマーク位置を分離して抽出することができる。
【0055】
このように、本発明によれば、たとえマークの一部が2枚の基板間で重なったとしても、位置補正操作を効率良く行い、適切かつ円滑な位置合わせを自動的に実施することができる。
【0056】
なお、上記説明の実施の形態による基板の重ね合わせ機構及び方法では、光源に着色マークの色と同系色のランプを切替え点灯させたが、要するに着色マークの色と同系色の色の背景が得られるように光が照射されればよいので、赤色ランプ94bを省き、赤色のみを透過させるいわゆる色フィルタを、基板8U,8Dの上下いずれかに、選択的に切替え介挿されるように構成しても同様な機能及び効果を得ることができる。
【0057】
また、白色ランプ94aと赤色ランプ(一方の基板の着色マークの色と同系色のランプ)94bとから構成される光源941,942を撮像機器931,932側に配置し、このランプ94a、94bを切替え点灯させるように構成しても同様な機能及び効果を得ることができる。なお、この場合、基板8U、8Dを透過して撮像機器931,932にて撮像される背景部(吸着ヘッド91の上基板8Uの吸着面)は、白色或いは白色に近い色彩であることが好ましい。
【0058】
また、撮像機器931,932にて取り込まれた撮像パターンから、上基板8Uのマーク8U1,8U2と下基板8Dのマーク8D1,8D2を分離する手段として、上基板8Uのマーク8U1,8U2の色と同系色の光や背景を用いる例を説明したが、これに限られるものではない。
【0059】
具体的には例えば、まず、白色ランプを用いた光源による照明のもとで、撮像機器931,932によりマーク8U1,8U2及び8D1,8D2を撮像する。CPU101は、撮像機器931,932にて取り込まれた撮像パターンを、マーク8U1,8U2及び8D1,8D2と背景画像とを分離する二値化しきい値(第1の二値化しきい値)で二値化処理して二値化画像パターンを生成するとともに、この二値化画像パターン中のマーク8U1,8U2及び8D1,8D2の認識を行なう。
【0060】
この二値化画像パターンから全てのマーク8U1,8U2及び8D1,8D2についての適正な認識が行なえなかったときには、二値化しきい値を、赤色のマーク8U1,8U2からの光量レベルと黒色のマーク8D1,8D2からの光量レベルとの間に設定された二値化しきい値、すなわち、マーク8U1,8U2および背景画像とマーク8D1,8D2とを分離する二値化しきい値(第2の二値化しきい値)に切替える。そして、再度、白色ランプの照明のもとで撮像した撮像機器931,932による撮像パターンを、切替えた第2の二値化しきい値で二値化処理し、マーク8D1,8D2のみを切り出した二値化画像を生成する。これにより、撮像機器931,932による撮像パターン中から、マーク8D1,8D2のみを切り出すことができる。
【0061】
なお、マーク8U1,8U2の画像の切り出しは、第1の実施形態と同様に、第1の二値化しきい値による二値化画像パターンと第2の二値化しきい値による二値化画像パターンとの差の認識処理演算により行なうことができる。
【0062】
このような手段によっても、マーク8U1,8U2及び8D1,8D2の一部が重なり合っていたとしても、個々の一対のマーク8U1,8U2及び8D1,8D2を分離して抽出することができるので、第1の実施の形態と同様な機能及び効果を得ることができる。
【0063】
また、本発明の基板の重ね合わせ機構及び方法は、着色マークの色と同系色の色の背景を得るために、着色された色と同系色の色を反射させる反射板、すなわち上記実施の形態では赤色の色反射板が選択的に背景に挿入されるように構成し、撮像機器931,932側からの照明により撮像するように構成してもまた同様な機能及び効果を得ることができる。なおこの場合、赤色に着色されたマークを非透光性とし、このマークと対で用いられる他方のマークを反射率が高い色(例えば、銀色)で形成するとともに、色反射板を背景に挿入して撮像するときには、撮像機器側から光を照射し、色反射板を背景に挿入せずに撮像するときには、基板を挟んで撮像機器と対向する側から光を照射するようにするとよい。
【0064】
なお、上記各説明において、光源941,942が吸着ヘッド91側に、また撮像機器931,932が吸着テーブル92側に設置されるものとして説明したが、これに限らず、たとえば反対に、光源941,942を吸着テーブル92側に、また撮像機器931,932を吸着ヘッド91側に設置することもできる。
また、上基板8U,下基板8Dの位置合わせに、上基板8U側を降下させるように説明したが、もちろん下基板8U側を上昇させてもよく、さらにX−Y−θ移動テーブル95を吸着ヘッド91側に構成したが、吸着テーブル92側に構成しても良い。
【0065】
また、着色マークの色を赤色とし、他方のマークの色を黒色とした例を用いたが、これに限られるものではなく、双方のマークが互いに異なる明度あるいは異なる色相で着色されていれば良く、その色の組み合わせは自由である。
【0066】
さらにまた、光源941,942の発光源としてランプを使用する旨説明したが、LEDその他の照明器具をも採用できることは言うまでもない。
【0067】
いずれにしても、本発明の基板、及びその基板を用いた基板の重ね合わせ機構、並びに重ね合わせ方法によれば、たとえ2個一対の位置決め用のマークのいずれか一方が、他方の基板のマークと重なったとしても、これを自動的に分離して捕え、2枚の基板の重ね合わせ操作を適切かつ自動的に行うことができるので、液晶表示パネルの製造等に適用し、その製造効率の効率化を実現でき、実用に際し顕著な効果を得ることができる。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重ね合わせが行われる2枚の基板の位置決めが円滑かつ適切に行われるものであり、液晶表示パネル等の製造に採用して実用上得られる効果大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による基板の一実施の形態を示した平面図である。
【図2】図1に示す基板の貼合わせに採用される液晶基板の貼合わせ装置の平面図である。
【図3】図2に示す貼合わせ装置及び制御器の要部構成図である。
【図4】図3に示す白色ランプに照射された基板の撮像機器による撮像パターンの説明図である。
【図5】図3に示す赤色ランプに照射された基板の撮像機器による撮像パターンの説明図である。
【図6】図3に示す制御器における処理によって得られるパターン図である。
【図7】従来の基板の貼合わせ装置を示す平面図である。
【図8】図7に示す装置に使用される基板の平面図である。
【図9】図7に示す貼合わせ装置及び制御器の要部構成図である。
【図10】図9に示す撮像機器による撮像パターンの説明図である。
【図11】図9に示す撮像機器による撮像パターンの説明図である。
【符号の説明】
1U 上基板
1D 下基板
2U,2D 供給機構
3 搬送ロボット
4 貼合わせ装置
41 吸着ヘッド
42 吸着ステージ
431,432 撮像機器(検出手段)
44 X−Y−θ移動テーブル(補正手段)
5 接着剤
6 搬出台
7 制御器
8U 上基板
8U1,8U2 (位置決め用)マーク
8D 下基板
8D1,8D2 (位置決め用)マーク
9 貼合わせ装置
91 吸着ヘッド
92 吸着ステージ
931,932 撮像機器(検出手段)
941,942 光源
94a 白色ランプ
94b 赤色ランプ
95 X−Y−θ移動テーブル(補正手段)
10 制御器(検出手段、補正手段)
101 CPU
102 第1のフレームメモリ
103 第2のフレームメモリ
104 メモリ
Pu,Pd 中間位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is suitable for positioning with high accuracy by overlapping so as to face each other. ,substrate Overlay mechanism And board Superposition method In Related.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display panel is manufactured by placing two glass substrates facing each other and bonding them together, and encapsulating liquid crystals between the two bonded substrates. In the manufacturing process of such a liquid crystal display panel or the like, the two substrates are superposed through a highly accurate alignment or positioning operation based on alignment (positioning) marks formed on the two glass substrates. Done.
[0003]
FIG. 7 is a plan view of a conventional substrate and a liquid crystal substrate laminating apparatus that employs a superposition mechanism for the substrates. FIGS. 8 (a) and 8 (b) are respectively adhered by the apparatus shown in FIG. It is an enlarged plan view of a glass substrate to be combined, that is, an upper substrate 1U and a lower substrate 1D.
[0004]
As shown in FIG. 7, in the liquid crystal substrate laminating apparatus, first, the upper substrate 1U and the lower substrate 1D are sequentially supplied to a pair of supply mechanisms 2U and 2D arranged to face each other.
[0005]
Between the pair of supply mechanisms 2U and 2D, there is disposed a transfer robot 3 having an arm 3a that can be swung in the direction indicated by the arrow Y while being swiveled, and that is movable in the direction indicated by the arrow X. 1D is conveyed and supplied alternately by the conveying robot 3 to two bonding apparatuses 4 and 4 arranged adjacent to each other.
[0006]
As shown in FIG. 8, the upper substrate 1U and the lower substrate 1D made of glass that are overlapped by the laminating apparatuses 4 and 4 are patterned so that, for example, four liquid crystal panels can be taken out and manufactured. Cross-shaped positioning marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2 are printed and formed at two locations on the left and right ends of the center (upper substrate 1U and lower substrate 1D), respectively.
[0007]
Further, an adhesive 5 is previously applied and drawn along the pattern on the lower substrate 1D surface, and after the substrate positioning adjustment based on the marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2, the upper substrate 1U through the adhesive 5 is used. And the lower substrate 1D are bonded together.
[0008]
The bonded upper substrate 1U and lower substrate 1D are transferred to the transfer robot 3 and supplied to the unloading table 6 shown in FIG. 7 to be transferred to the next liquid crystal injection step.
[0009]
The laminating devices 4 and 4 are configured as shown in the front view of FIG. 9. First, the upper suction head 41 that can move in the vertical (Z-axis) direction receives the upper substrate 1U from the transfer robot 3 first. The lower suction stage 42 receives the lower substrate 1D from the transfer robot 3 and holds it by suction.
[0010]
Imaging devices 431 and 432 such as a CCD camera are mounted in the suction stage 42, and the upper substrate 1U sucked and held by the suction head 41 is lowered in the Z direction in the drawing and is lightly superimposed on the lower substrate 1D. Thus, the marks 1U1, 1U2 and 1D1, 1D2 formed on each glass substrate are photographed.
[0011]
The upper suction head 41 is incorporated in the XY-θ movement table 44, and the XY-θ movement table 44 incorporating the suction head 41 is driven and controlled by the controller 7.
[0012]
The controller 7 receives the imaging patterns of the marks 1U1, 1U2 and 1D1, 1D2 from the imaging devices 431, 432, and based on this, the positional deviation amount between the upper substrate 1U and the lower substrate 1D is within an allowable range. The XY-θ movement table 44 is driven and controlled so as to fit.
[0013]
FIG. 10A is an imaging pattern diagram captured by the imaging device 431 in a state of being overlaid at an appropriate position.
[0014]
In a state where the two substrates (upper substrate 1U and lower substrate 1D) are properly overlapped, as shown in FIG. 10A, between the cross-shaped marks 1U1, 1U2, and 1D1, 1D2 forming a pair, respectively. The connected straight lines Lu and Ld intersect so that they are orthogonal to each other, and the intermediate positions Pu and Pd of the marks 1U1, 1U2 and 1D1, 1D2 coincide. Accordingly, for example, when the upper substrate 1U is tilted and held by the suction head 41 and the intermediate positions Pu and Pd are shifted by Δx and Δy in the XY directions as shown in FIG. The built-in microcomputer calculates the coordinate positions of the intermediate positions Pu and Pd from the imaging patterns from the imaging devices 431 and 432 by image processing using a known pattern matching method, and the intermediate positions Pu and Pd match. The XY-θ moving table 44 is driven and controlled so as to do this.
[0015]
As described above, the upper and lower two substrates (1U, 1D) that are superposed while being sucked and held by the suction head 41 and the suction table 42 are subjected to the positional deviation detection operation by the imaging devices 431, 432 and the controller 7, and the controller 7 and the positional deviation correction operation by the XY-θ movement table 44, and the alignment for proper bonding Set Is done.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional substrate superposition mechanism and superposition method, the controller 7 calculates and controls the intermediate positions Pu and Pd from the imaging patterns of the marks 1U1, 1U2, 1D1, and 1D2. The imaging devices 431 and 432 are required to be able to individually recognize the positions of the marks 1U1, 1U2, 1D1, and 1D2 within the imaging field of view.
[0017]
By the way, in recent liquid crystal display panels, display screens have been further refined, and more accurate positioning in micron units is required when the substrates are overlapped. For this reason, the imaging device 431 is a microscope type and has a high magnification. , 432 have been adopted.
[0018]
In the high-precision positioning, when the amount of misalignment between the upper substrate 1U and the lower substrate 1D is slightly increased, as shown in FIG. It may overlap with the mark on the board. Note that FIG. 11 shows an imaging pattern captured by the imaging device 431, as in FIG.
[0019]
In FIG. 10 and FIG. 11A, for convenience of explanation, the marks 1U1 and 1U2 on the upper substrate 1U and the marks 1D1 and 1D2 on the lower substrate 1D are distinguished depending on the presence or absence of parallel oblique lines. The cross-shaped mark is displayed in black, for example, so long as it can be identified from the transparent glass substrate.
[0020]
Accordingly, as shown in FIG. 11A, when, for example, the mark 1U2 and the mark 1D2 of the pair of two marks partially overlap, the imaging pattern becomes as shown in FIG. 11B. Any of the overlapping marks is not recognized as a cross-shaped mark, so that a recognition error occurs and the controller 7 cannot correct the positional deviation.
[0021]
In this way, when any one of the marks overlaps each other and a recognition error occurs and the apparatus stops, the operator moves the XY-θ movement table 44 so that the overlapped marks are separated. Since the position of 1U is shifted and the position correction operation by the imaging devices 431 and 432 and the controller 7 is restarted, the work efficiency is remarkably lowered.
[0022]
Of course, it is only necessary to supply and hold the laminating devices 4 and 4 so that the two marks do not overlap from the beginning. However, a slight misalignment is unavoidable in each process of transporting and transferring the substrate. In reality, it is not easy to eliminate the overlap of marks, and there has been a demand for improvement in correspondence.
[0023]
Therefore, the present invention provides an operation for aligning two substrates using marks even if the substrate laminating device overlaps so that one of two pairs of marks on the upper and lower substrates partially overlap each other. An object of the present invention is to provide a substrate, a superposition mechanism for the substrate, and a superposition method that can be performed smoothly and appropriately.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a set of two substrates each having translucency and each having a mark for positioning, wherein the mark formed on any one of the two sets is another The mark on the substrate is colored with different brightness or hue.
[0025]
As described above, the substrate of the present invention is configured such that the mark formed on any one of the substrates is colored in a color different from the mark on the other substrate.
[0026]
Therefore, when a glass substrate is irradiated with light of the same color as the colored mark, and the image pickup device photographs the irradiated substrate, the colored mark melts into the background and a pair of non-colored sides. Since only the marks emerge from the background, it is possible to accurately capture the pair of mark shapes on the non-colored side on the imaging screen.
[0027]
Accordingly, for example, white light and light of the same color as the color of the colored mark are switched and photographed, and two sets of two overlapping mark patterns and a mark pattern of only a pair of non-colored marks are used. Various types of imaging patterns can be obtained.
[0028]
Therefore, only the pattern of the colored mark can be calculated by comparing the two types of imaging patterns and recognizing the pattern difference.
[0029]
Thus, according to the substrate of the present invention, each mark pattern can be accurately obtained by the imaging pattern and the recognition processing calculation of the pattern even if there is an overlap in some marks. Therefore, it is possible to perform the misalignment correction while calculating the intermediate position of the pair of marks, and to perform proper and highly accurate overlay.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, in the substrate overlapping mechanism, each of the substrates has translucency, a positioning mark is formed, and the mark formed on one of the substrates is the brightness or A set of two substrates colored in different hues, a superimposing unit that superimposes the set of two substrates so that the marks provided on the respective substrates face each other, and the superimposing unit A light source configured to be able to irradiate light of at least one mark color or a color of the same color of the set of two substrates that are superposed on each other, and transmitted light of the irradiation light from the light source. An imaging device that captures a mark on a set of substrates, a detection unit that detects a positional deviation between the two superimposed substrates based on an imaging pattern of each of the marks captured by the imaging device, and the detection Characterized by comprising a correction means for correcting the positional deviation between the two substrates that have been detected by the stage.
[0031]
In addition, the third invention is a method of superimposing substrates, and has translucency, a positioning mark is formed, and a mark formed on one of the substrates is a mark on another substrate. A superimposing step of superimposing a set of two substrates colored with different brightness or hue so that the marks provided on the respective substrates are opposed to each other, and the superposing step An irradiation step of switching and irradiating light of at least one mark color of the set of two substrates or the same color of the same, and under the light irradiated by this irradiation step, An imaging process for imaging a mark, a detection process for detecting a positional deviation between the two superimposed substrates based on an imaging pattern of each mark captured in the imaging process, and a detection process Characterized by comprising the correction step of correcting the positional deviation between the two substrates issued.
[0032]
The substrate overlaying mechanism of the second invention and the substrate overlaying method of the third invention both relate to a substrate overlaying mechanism and a stacking method employing the substrate of the first invention.
[0033]
That is, the substrate superimposing mechanism of the second invention has a light source of colored light, an imaging device that images a mark on the substrate with light from the light source, a detection means that detects a positional shift, and the like. The method for superimposing substrates of the invention has an illumination step of irradiating colored light, a photographing step of photographing a mark of the irradiated substrate, a detection step of detecting misalignment, etc. It can be separated and detected, and a misalignment between the two substrates can be detected and corrected, and can be properly and smoothly superimposed.
[0034]
In addition, in relation to the second and third aspects of the invention, in order to separate and capture the partially overlapped marks, it is sufficient that the colored marks are melted into the background of the imaging screen. In addition to the method of shooting by irradiating with the same color light (colored light) as above, shooting through a translucent color filter or behind the reflector that reflects the colored light Even if the mark is photographed, functions and effects similar to those of the second and third inventions can be obtained.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a substrate, an overlay mechanism of the substrate, and an overlay method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The same components as those of the conventional substrate shown in FIGS. 7 to 11 and the overlapping mechanism of the substrates are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0036]
1A and 1B show an embodiment of the substrate according to the present invention. FIG. 1A is a plan view of the upper substrate 8U, and FIG. 1B is a lower substrate 8D. FIG. FIG. 2 is a plan view of a liquid crystal substrate laminating apparatus that employs an embodiment of the substrate overlapping mechanism according to the present invention. Among the apparatus configurations, laminating apparatuses 9 and 9 and a controller 10 are shown. Is configured as shown in FIG.
[0037]
First, the upper substrate 8U and the lower substrate 8D according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are both made of transparent glass as in the prior art, and have four light-transmitting liquid crystal panels. Are formed in a pattern so that they can be taken out and manufactured, and a pair of cruciform positioning (alignment) marks 8U1, respectively, are provided at two positions on the center left and right ends of each substrate (upper substrate 1U and lower substrate 1D). 8U2 and 8D1 and 8D2 are formed.
[0038]
In this embodiment, the marks 8U1 and 8U2 on the upper substrate 8U are colored in red, and the marks 8D1 and 8D2 on the lower substrate 8D are painted in black.
[0039]
In the liquid crystal substrate bonding apparatus shown in FIG. 2, the upper substrate 8U and the lower substrate 8D that are sequentially supplied to the pair of supply mechanisms 2U and 2D that are arranged to face each other are transferred by the transfer robot 3 into two bonding apparatuses 9. , 9 are alternately conveyed and supplied.
[0040]
As shown in FIG. 3, the upper substrate 8U and the lower substrate 8D that are overlapped by the laminating apparatuses 9 and 9 are held by suction on the suction head 91 and the lower substrate 8D on the suction stage 92, respectively. The suction head 91 is lowered and overlapped so as to face each other with a slight gap or in a light contact state.
[0041]
Imaging devices 931 and 932 such as a CCD camera attached and fixed to the suction stage 92 photograph the corresponding marks 8U1, 8U2, and 8D1 and 8D2, respectively, and the imaging patterns together with the imaging devices 931 and 932 are used to detect misalignment. It is supplied to the responsible controller 10.
[0042]
Further, the suction head 91 is provided with light sources 941 and 942 corresponding to the imaging devices 931 and 932, and light from the light sources 941 and 942 is imaged through the glass upper substrate 8U and the lower substrate 8D, respectively. It is comprised so that it may irradiate toward the apparatus 931,932.
[0043]
Each of the light sources 941 and 942 is provided with a white lamp 94a and a red lamp 94b arranged in parallel so that they can be selectively switched on and off, and are switched on under the control of the controller 10.
[0044]
Therefore, first, the white lamp 94a is turned on, and the light from the white lamp 94a passes through the translucent upper substrate 8U and the lower substrate 8D with marks, and is irradiated to the imaging devices 931 and 932, respectively. The digital imaging patterns from the imaging devices 931 and 932 obtained by imaging the marks 8U1, 8U2, and 8D1, 8D2 are sequentially supplied to the CPU 101 of the controller 10, and the CPU 101 includes a RAM and the like. One frame memory 102 is supplied and stored separately. Specifically, for example, an imaging pattern captured by the imaging devices 931 and 932 is a binarization threshold set between the brightness corresponding to the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 and the brightness corresponding to the background portion. A binarized image pattern is generated by binarization processing using values (binarization threshold values for separating the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 from the background image), and the binarized image is generated in the first frame memory 102. Is remembered.
[0045]
Hereinafter, an imaging pattern taken in by the imaging device 931 will be described as an example.
[0046]
First, the CPU 101 recognizes each corresponding pair of marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 from the binarized image pattern stored in the first frame memory 102. At this time, if the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 can be recognized normally, the substrates 8U, 8D are aligned in the same procedure as in the prior art, and the marks 8U1, 8U2, 8D1, 8D2 are normally operated. If it cannot be recognized, the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 are recognized according to the procedure described later.
[0047]
That is, in the same manner as the image pickup pattern by lighting the white lamp 94a from the image pickup device 931 is shown in FIG. 10 (a) or FIG. 10 (b), each of the marks 8U1, 8U2, and 8D1, 8D2 However, the CPU 101 can normally recognize each of the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 when they are individually separated without overlapping with each other. Therefore, the CPU 101 calculates the intermediate positions Pu and Pd of the corresponding pairs of marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 from the binarized image pattern stored in the first frame memory 102 by calculation. Then, based on each intermediate point position obtained from the imaging pattern captured by the other imaging device 932, alignment is performed by controlling the XY-θ movement table 95 so that the intermediate positions Pu and Pd coincide with each other. .
[0048]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the shooting pattern by lighting the white lamp 94a from the imaging device 931 is one of the marks 8U1, 8U2, and 8D1, 8D2, for example, 8U2 and 8D2 as shown in FIG. In the case of overlapping, the CPU 101 cannot normally recognize the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2. In this case, the CPU 101 controls the light sources 941 and 942 so that the illumination lamp is switched from the white lamp 94a to the red lamp 94b.
[0049]
The color of the light of the red lamp 94b that is switched on is a pair of two marks 8U1 and 8U2 that are colored with the same hue red. Is the same color as the color of Since the colors are similar, the marks 8U1 and 8U2 are mixed with the light color (background color) of the red lamp 94b having the same color as shown by the parallel oblique lines in FIG. Only the marks 8D1 and 8D2 on the other substrate are imaged as if they were raised from the background. The imaging pattern is supplied to and stored in the second frame memory 103 constituted by the RAM via the CPU 101 of the controller 10. Specifically, for example, the CPU 101 sets the imaging pattern captured by the imaging device 931 between the brightness corresponding to the red of the marks 8U1 and 8U2 and the brightness corresponding to the black of the marks 8D1 and 8D2. A binarized image pattern (FIG. 5 (b)) is generated by binarization processing with a binarization threshold (binarization threshold for separating the marks 8D1 and 8D2 from the marks 8U1 and 8U2 and the background image). The binarized image pattern is stored in the second frame memory 103. At this time, the color of light (background color) of the red lamp 94b is the same color as the red color of the marks 8U1 and 8U2, or a red color close thereto, so that the image pattern binarized with the binarization threshold value is the background. The portion and the marks 8U1 and 8U2 have the same color (white), the marks 8U1 and 8U2 are not displayed in the binarized image, and only the marks 8D1 and 8D2 are cut out.
[0050]
The CPU 101 calculates the intermediate position Pd of the marks 8D1 and 8D2 from the binarized image by calculation, and temporarily supplies the calculated position information (intermediate position Pd) to the memory 104 configured by the RAM.
[0051]
Next, the CPU 101 of the controller 10 uses the binarized image pattern shown in FIG. 4B of the first frame memory 102 and the binarization shown in FIG. 5B of the second frame memory 103. Each image pattern is read out, the two types of imaging patterns are compared, and the pattern of two pairs of marks 8U1 and 8U2 on the side colored in red as shown in FIG. Then, the intermediate position Pu is obtained from the calculated pattern, and is supplied and stored in the memory 104 constituted by the RAM.
[0052]
The pair of marks 8U1 and 8U2 obtained by the difference recognition processing calculation are marks colored in red. However, by the difference calculation processing, as shown in FIG. Only the overlapping portion is missing, and the intermediate position Pu is calculated without any trouble.
[0053]
Thereafter, the CPU 101 determines the intermediate point positions Pu and Pd stored in the memory 104 and the other imaging. machine Based on the intermediate point positions Pu and Pd obtained from the imaging pattern captured by 932, XY-θ movement so that the intermediate point positions Pu and Pd coincide with each other. table 95 is controlled to perform alignment.
[0054]
As described above, according to the superposition mechanism and superposition method of the substrate according to this embodiment, the positioning mark on one of the substrates is different in color from the positioning mark on the other substrate, that is, different. Since it is configured to be colored in lightness or hue, it can be switched so that a background of the same color as the colored color is obtained, and an imaging pattern is obtained, so even if parts of the mark overlap, it is calculated By processing, each pair of mark positions can be separated and extracted.
[0055]
As described above, according to the present invention, even if a part of the mark overlaps between the two substrates, the position correction operation can be performed efficiently and appropriate and smooth alignment can be automatically performed. .
[0056]
In the substrate overlapping mechanism and method according to the above-described embodiment, the lamp having the same color as the color of the colored mark is switched and lit on the light source. In short, the background of the color of the same color as the color of the colored mark is obtained. Therefore, the red lamp 94b is omitted and a so-called color filter that transmits only red is configured to be selectively inserted between the upper and lower sides of the substrates 8U and 8D. The same function and effect can be obtained.
[0057]
In addition, light sources 941 and 942 composed of a white lamp 94a and a red lamp (a lamp having the same color as the color of the colored mark on one substrate) 94b are arranged on the imaging device 931 and 932 side, and the lamps 94a and 94b are arranged. Similar functions and effects can be obtained even if the switch lights up. In this case, it is preferable that the background (the suction surface of the upper substrate 8U of the suction head 91) that is transmitted through the substrates 8U and 8D and captured by the imaging devices 931 and 932 has a white color or a color close to white. .
[0058]
Further, as means for separating the marks 8U1 and 8U2 on the upper substrate 8U and the marks 8D1 and 8D2 on the lower substrate 8D from the imaging patterns captured by the imaging devices 931 and 932, the colors of the marks 8U1 and 8U2 on the upper substrate 8U Although the example which uses the light and background of the same color was demonstrated, it is not restricted to this.
[0059]
Specifically, for example, first, the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 are imaged by the imaging devices 931, 932 under illumination by a light source using a white lamp. The CPU 101 binarizes the imaging pattern captured by the imaging devices 931 and 932 with a binarization threshold value (first binarization threshold value) that separates the marks 8U1, 8U2, 8D1, and 8D2 from the background image. The binarized image pattern is generated by the digitizing process, and the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 in the binarized image pattern are recognized.
[0060]
When proper recognition of all the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 cannot be performed from the binarized image pattern, the binarization threshold value is set to the light amount level from the red marks 8U1, 8U2 and the black mark 8D1. , 8D2, the binarization threshold set between the light intensity levels, that is, the binarization threshold for separating the marks 8U1 and 8U2 and the background image from the marks 8D1 and 8D2 (second binarization threshold). Value). Then, the imaging pattern by the imaging devices 931 and 932 captured under the illumination of the white lamp is binarized again with the switched second binarization threshold, and only the marks 8D1 and 8D2 are cut out. Generate a digitized image. Thereby, only the marks 8D1 and 8D2 can be cut out from the image pickup patterns by the image pickup devices 931 and 932.
[0061]
Note that the images of the marks 8U1 and 8U2 are cut out in the first implementation. of Similar to the embodiment, it can be performed by the recognition processing calculation of the difference between the binarized image pattern by the first binarization threshold and the binarized image pattern by the second binarization threshold.
[0062]
Even with such means, even if the marks 8U1, 8U2 and 8D1, 8D2 partially overlap each other, the individual pairs of marks 8U1, 8U2, 8D1, 8D2 can be separated and extracted. Functions and effects similar to those of the embodiment can be obtained.
[0063]
In addition, the substrate overlapping mechanism and method of the present invention is a reflector that reflects a color of the same color as the colored color in order to obtain a background of a color similar to the color of the colored mark, that is, the above embodiment. Then, the same function and effect can be obtained even when the red color reflector is selectively inserted into the background and the image is picked up by illumination from the imaging devices 931 and 932 side. In this case, the red colored mark is made non-translucent, and the other mark used as a pair with this mark is formed in a color with high reflectance (for example, silver) and a color reflector is inserted in the background. When taking an image, light is emitted from the imaging device side, and when taking an image without inserting the color reflection plate in the background, light is preferably emitted from the side facing the imaging device with the substrate interposed therebetween.
[0064]
In each of the above descriptions, the light sources 941 and 942 are described as being installed on the suction head 91 side, and the imaging devices 931 and 932 are installed on the suction table 92 side. 942 can be installed on the suction table 92 side, and the imaging devices 931 and 932 can be installed on the suction head 91 side.
In addition, the upper substrate 8U side has been described to be lowered for the alignment of the upper substrate 8U and the lower substrate 8D, but of course the lower substrate 8U side may be raised, and the XY-θ moving table 95 is sucked. Although it is configured on the head 91 side, it may be configured on the suction table 92 side.
[0065]
In addition, although the example in which the color of the colored mark is red and the color of the other mark is black is used, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that both marks are colored with different brightness or different hue. The color combination is free.
[0066]
Furthermore, although it has been described that lamps are used as the light sources of the light sources 941 and 942, it goes without saying that LEDs and other lighting fixtures can also be employed.
[0067]
In any case, according to the substrate of the present invention, the substrate overlaying mechanism using the substrate, and the overlaying method, either one of the pair of positioning marks is marked on the other substrate. Even if it overlaps with this, it can be separated and caught automatically, and the operation of overlaying the two substrates can be performed appropriately and automatically. Efficiency can be realized, and a remarkable effect can be obtained in practical use.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the positioning of the two substrates to be superposed is performed smoothly and appropriately, and a large effect that can be obtained practically when employed in the manufacture of liquid crystal display panels and the like. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a substrate according to the present invention.
2 is a plan view of a liquid crystal substrate laminating apparatus employed for laminating substrates shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a main part configuration diagram of the laminating apparatus and the controller shown in FIG. 2;
4 is an explanatory diagram of an imaging pattern by an imaging device for a substrate irradiated on a white lamp shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an imaging pattern by the imaging device for the substrate irradiated on the red lamp shown in FIG. 3;
6 is a pattern diagram obtained by processing in the controller shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a conventional substrate laminating apparatus.
8 is a plan view of a substrate used in the apparatus shown in FIG.
9 is a main part configuration diagram of the laminating apparatus and the controller shown in FIG. 7;
10 is an explanatory diagram of an imaging pattern by the imaging device shown in FIG. 9;
11 is an explanatory diagram of an imaging pattern by the imaging device shown in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1U Upper substrate
1D Lower substrate
2U, 2D supply mechanism
3 Transfer robot
4 laminating equipment
41 Suction head
42 Suction stage
431, 432 Imaging equipment (detection means)
44 XY-θ movement table (correction means)
5 Adhesive
6 Unloading stand
7 Controller
8U Upper board
8U1, 8U2 (for positioning) mark
8D Lower substrate
8D1, 8D2 (for positioning) marks
9 Laminating equipment
91 Suction head
92 Adsorption stage
931, 932 Imaging equipment (detection means)
941, 942 Light source
94a White lamp
94b Red lamp
95 XY-θ movement table (correction means)
10 Controller (detection means, correction means)
101 CPU
102 first frame memory
103 second frame memory
104 memory
Pu, Pd intermediate position

Claims (8)

透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色された2枚一組の基板の重ね合わせ機構であって
前記2枚一組の基板をそれぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ手段と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置され、前記重ね合わせ手段により重ね合わされた前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を含む複数の色の光を照射自在に構成された光源と、
前記2枚一組の基板の他方側に配置され、前記光源からの照射光の透過光により、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを撮影する撮像機器と、
この撮像機器で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出手段と、
この検出手段で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正手段と
を具備することを特徴とする基板の重ね合わせ機構。
It has translucency, each of the positioning marks is formed, and the mark formed on one of the substrates is different from the mark on the other substrate in a hue of a set of two substrates . A superposition mechanism ,
And superimposing means for the mark the two pair of substrates are formed on each substrate is superimposed to face,
A plurality of colors including the color of at least one mark of the two sets of substrates arranged on one side of the set of two substrates and superposed by the superimposing means or light of the same color as the mark . A light source configured to emit light freely;
An imaging device that is arranged on the other side of the set of two substrates and shoots the mark formed on the set of two substrates by transmitted light of the irradiation light from the light source;
Detecting means for detecting a positional deviation between the two substrates superimposed on the basis of an imaging pattern of each mark photographed by the imaging device;
A substrate superposition mechanism comprising: correction means for correcting a positional deviation between the two substrates detected by the detection means.
透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色された2枚一組の基板の重ね合わせ機構であって
前記2枚一組の基板をそれぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ手段と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置された光源と、
前記2枚一組の基板の他方側に配置され、前記光源からの照射光の透過光により、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを撮影する撮像機器と、
前記光源と前記撮像機器との間にて挿入自在に設けられ、挿入時に前記重ね合わせ手段により重ね合わされた前記2枚一組の基板のマーク位置に対向し、前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を透過する色フィルタと、
前記撮像機器で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出手段と、
この検出手段で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正手段と
を具備することを特徴とする基板の重ね合わせ機構。
It has translucency, each of the positioning marks is formed, and the mark formed on one of the substrates is different from the mark on the other substrate in a hue of a set of two substrates . A superposition mechanism ,
And superimposing means for the mark the two pair of substrates are formed on each substrate is superimposed to face,
A light source disposed on one side of the set of two substrates;
An imaging device that is arranged on the other side of the set of two substrates and shoots the mark formed on the set of two substrates by transmitted light of the irradiation light from the light source;
Inserted freely provided in between the light source and the imaging device, the superposed opposite the mark position of the two pair of substrates superimposed by means during insertion, at least of the two pair of substrates A color filter that transmits light of the color of one mark or the same type of color,
A detecting means for detecting a positional deviation between the basis of the imaging pattern of each mark taken by the image pickup device, superimposed the two substrates,
A substrate superposition mechanism comprising: correction means for correcting a positional deviation between the two substrates detected by the detection means.
透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色された2枚一組の基板の重ね合わせ機構であって
前記2枚一組の基板をそれぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ手段と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置された光源と、
前記光源と同じ側に配置され、前記光源からの照射光の反射光により、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを撮影する撮像機器と、
前記2枚一組の基板の他方側にて挿入自在に設けられ、挿入時に前記重ね合わせ手段により重ね合わされた前記2枚一組の基板のマーク位置に対向し、前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を反射させる色反射板と、
前記撮像機器で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出手段と、
この検出手段で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正手段と
を具備することを特徴とする基板の重ね合わせ機構。
It has translucency, each of the positioning marks is formed, and the mark formed on one of the substrates is different from the mark on the other substrate in a hue of a set of two substrates . A superposition mechanism ,
And superimposing means for the mark the two pair of substrates are formed on each substrate is superimposed to face,
A light source disposed on one side of the set of two substrates;
An imaging device that is disposed on the same side as the light source and that captures the mark formed on the set of two substrates by reflected light of irradiation light from the light source;
It said insert freely provided by two other side of the pair of substrates, the superposed opposite the mark position of the two pair of substrates superimposed by means upon insertion, the two pair of substrates A color reflecting plate that reflects light of at least one mark color or the same type of color; and
A detecting means for detecting a positional deviation between the basis of the imaging pattern of each mark taken by the image pickup device, superimposed the two substrates,
A substrate superposition mechanism comprising: correction means for correcting a positional deviation between the two substrates detected by the detection means.
前記検出手段は、少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光の照射または透過あるいは反射による撮像パターンと、前記色とは色相を異にした他の光の照射による撮像パターンとの差に基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出することを特徴とする請求項1ないし3のうちのいずれか1項に記載の基板の重ね合わせ機構。The detection means includes a difference between an imaging pattern obtained by irradiating, transmitting, or reflecting light of at least one of the colors of the mark or the same color and an imaging pattern obtained by irradiating other light having a hue different from that of the color. the basis, superimposed the two mechanisms overlay substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the detecting the positional deviation between the substrate. 透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色されてなる2枚一組の基板を、それぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置された光源より、前記重ね合わせ工程により重ね合わされた前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を含む複数の色の光を切替え照射する照射工程と、
この照射工程により照射された光のもとで、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを前記2枚一組の基板の他方側に配置された撮像機器で撮影する撮影工程と、
この撮影工程で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出工程と、
この検出工程で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正工程と
を有することを特徴とする基板の重ね合わせ方法。
Has translucency, marks for positioning are respectively formed, one of the marks formed on the substrate and marks of the other substrate, a set of two sheets of substrates formed by colored with different in hue A superimposing step of superimposing such that the marks formed on the respective substrates face each other,
From a light source arranged on one side of the two pair of substrates, including the superimposed color of at least one of the marks more superimposed the two pair of substrates to process or color of light in the same system An irradiation step of switching and irradiating light of a plurality of colors ;
A photographing step of photographing the mark formed on the set of two substrates with an imaging device arranged on the other side of the pair of substrates under the light irradiated by the irradiation step;
Based on the imaging pattern of each of the marks photographed in this photographing process, a detection process for detecting a positional deviation between the two substrates superimposed,
A correction process for correcting a positional deviation between the two substrates detected in the detection process;
A method for superimposing substrates, comprising:
透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色されてなる2枚一組の基板を、それぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置された光源より光を照射する工程と、
この照射工程により照射された光のもとで、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを前記2枚一組の基板の他方側に配置された撮像機器で撮影する撮影工程と、
この撮影工程時に、前記光源と前記撮像機器との間に、前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を通過させる色フィルタを前記重ね合わせ工程により重ね合わされた前記2枚一組の基板のマーク位置に対向するように挿入する挿入工程と、
前記撮影工程で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出工程と、
この検出工程で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正工程と
を有することを特徴とする基板の重ね合わせ方法。
Has translucency, marks for positioning are respectively formed, one of the marks formed on the substrate and marks of the other substrate, a set of two sheets of substrates formed by colored with different in hue A superimposing step of superimposing such that the marks formed on the respective substrates face each other,
Irradiating light from a light source disposed on one side of the set of two substrates;
A photographing step of photographing the mark formed on the set of two substrates with an imaging device arranged on the other side of the pair of substrates under the light irradiated by the irradiation step;
At the time of this photographing process, a color filter that allows the color of at least one mark of the set of two substrates or the light of the same system color to pass between the light source and the imaging device is superposed by the superposition process. An insertion step of inserting the set of two sheets so as to face the mark position of the set of two substrates ;
A detection step of detecting the positional deviation between the basis of the imaging pattern of each mark taken by the image taking step, superimposed the two substrates,
A correction process for correcting a positional deviation between the two substrates detected in the detection process;
A method for superimposing substrates, comprising:
透光性を有し、位置決め用のマークがそれぞれ形成され、いずれか一方の基板に形成されたマークが他の基板のマークとは、色相を異にして着色されてなる2枚一組の基板を、それぞれの基板に形成された前記マークが対向するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記2枚一組の基板の一方側に配置された光源より光を照射する工程と、
この照射工程により照射された光のもとで、前記2枚一組の基板に形成された前記マークを前記光源と同じ側に配置された撮像機器で撮影する撮影工程と、
この撮影工程時に、前記2枚一組の基板の他方側に、前記2枚一組の基板の少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光を反射させる色反射板を前記重ね合わせ工程により重ね合わされた前記2枚一組の基板のマーク位置に対向するように挿入する挿入工程と、
前記撮影工程で撮影された前記各マークの撮像パターンに基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出する検出工程と、
この検出工程で検出された前記2枚の基板間の位置ずれを補正する補正工程と
を有することを特徴とする基板の重ね合わせ方法。
Has translucency, marks for positioning are respectively formed, one of the marks formed on the substrate and marks of the other substrate, a set of two sheets of substrates formed by colored with different in hue A superimposing step of superimposing such that the marks formed on the respective substrates face each other,
Irradiating light from a light source disposed on one side of the set of two substrates;
Under the light irradiated by this irradiation step, a photographing step of photographing the mark formed on the set of two substrates with an imaging device arranged on the same side as the light source,
At the time of this photographing process, a color reflecting plate that reflects light of at least one mark color of the pair of substrates or the same type of color on the other side of the pair of substrates is the superimposing step. An insertion step of inserting the pair of the two sheets so as to face the mark position of the set of two substrates ,
A detection step of detecting the positional deviation between the basis of the imaging pattern of each mark taken by the image taking step, superimposed the two substrates,
A correction process for correcting a positional deviation between the two substrates detected in the detection process;
A method for superimposing substrates, comprising:
前記検出工程は、少なくとも一方のマークの色またはそれと同系統の色の光の照射または透過あるいは反射による撮像パターンと、前記色とは色相を異にした他の光による撮像パターンとの差に基づき、重ね合わされた前記2枚の基板間の位置ずれを検出することを特徴とする請求項ないしのうちのいずれか1項に記載の基板の重ね合わせ方法。The detection step is based on a difference between an image pickup pattern by irradiation, transmission, or reflection of light of at least one mark color or the same type of color and an image pickup pattern by other light having a hue different from that of the color. , superimposed manner superposition substrate according to any one of claims 5 to 7 and detecting the positional deviation between the two substrates.
JP2001303988A 2001-09-28 2001-09-28 Substrate overlay mechanism and substrate overlay method Expired - Fee Related JP4698101B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001303988A JP4698101B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Substrate overlay mechanism and substrate overlay method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001303988A JP4698101B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Substrate overlay mechanism and substrate overlay method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003110208A JP2003110208A (en) 2003-04-11
JP4698101B2 true JP4698101B2 (en) 2011-06-08

Family

ID=19123983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001303988A Expired - Fee Related JP4698101B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Substrate overlay mechanism and substrate overlay method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4698101B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7442476B2 (en) 2004-12-27 2008-10-28 Asml Netherlands B.V. Method and system for 3D alignment in wafer scale integration
JP7018338B2 (en) * 2018-03-19 2022-02-10 ファスフォードテクノロジ株式会社 Manufacturing method of die bonding equipment and semiconductor equipment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001075108A (en) * 1999-09-06 2001-03-23 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and its manufacture

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61100817A (en) * 1984-10-22 1986-05-19 Canon Inc Positioning method
JPS63131010A (en) * 1986-11-20 1988-06-03 Canon Inc Alignment method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001075108A (en) * 1999-09-06 2001-03-23 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and its manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003110208A (en) 2003-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4838095B2 (en) Semiconductor chip mounting apparatus and mounting method
JP4122187B2 (en) Illumination device, recognition device including the same, and component mounting device
JP5877639B2 (en) Image generating apparatus and image generating method
CN216249850U (en) Micro-display laminating system
US10743448B2 (en) Substrate position detection device
JP4698101B2 (en) Substrate overlay mechanism and substrate overlay method
EP2255602B1 (en) Imaging system and method for alignment
JP2000099158A (en) Mechanism and method for matching work with mask
US9519152B2 (en) 3D display alignment method
JP2007139565A (en) Image recognition device, device of aligning substrate, and device of laminating substrate
JPH1093300A (en) Part-mounting device
US9756230B2 (en) Mounting and inspection data creation device and mounting and inspection data creation method
JPH11245369A (en) Image recognition device and cream solder printer
CN114128418B (en) Inspection apparatus
JP7307323B2 (en) bonding equipment
JP4056572B2 (en) Data creation apparatus and method, and electronic component mounting apparatus
JP4818572B2 (en) Image recognition apparatus and image recognition method
JP2669110B2 (en) Exposure equipment
JP4102990B2 (en) Bonding method and apparatus
JP4019293B2 (en) Lighting device in mount inspection section
KR102272618B1 (en) Vertical Alignment and bonding of display panel and COF
WO2021044688A1 (en) Method for manufacturing mounting substrate, and component mounting device
JPH10329064A (en) Industrial robot and method for controlling the industrial robot
CN100514046C (en) Image recognition apparatus and image recognition method
KR20240026427A (en) Image capturing apparatus, substrate inspection apparatus, image capturing method, and substrate inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101227

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110301

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees