JPH055605A - 液晶パネルにおける位置計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネル組立工程においてビーズの位置に
影響なく高精度、高信頼性でアライメントマークの中心
位置を計測する。 【構成】 基板のアライメントマークの中心位置を、２
方向に処理領域を設定して投影処理を行って計測する第
１工程と、第１工程で求めた中心位置周辺を処理領域に
設定し、アライメントマークの標準パターンと最もよく
一致する部分パターンを見出すことによって中心位置を
計測する第２工程から成る。また、第２工程として、ハ
フ変換を用いてアライメントマークの中心位置を計測し
ても良く、あるいは第１工程で計測した中心位置からア
ライメントマークに上下左右の４箇所の処理領域を設定
し、各々の対応するエッジ点の中点からアライメントマ
ークの中心位置を計測してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルにおける位
置計測方法に関し、詳しくは液晶パネルのカラーフィル
タ基板とアレイ基板を貼り合わせる際のアライメントマ
ークの位置を計測する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネル組立におけるカラーフ
ィルタ基板とアレイ基板を貼り合わせる工程において、
各々の基板のアライメントマークの中心位置を計測する
際、基板間にスペーサとして充填されたビーズが画像処
理による位置認識に悪影響を与え、誤計測を起こすこと
が多々あつた。

【０００３】以下、図９〜図１２を参照しながら従来の
液晶パネルにおける位置計測方法の一例について説明す
る。

【０００４】図９は液晶パネルの構成を示す。１はカラ
ーフィルタ基板、２はアレイ基板、３はビーズ、４はト
ランジスタである。カラーフィルタ基板１とアレイ基板
２はビーズ３を介して貼り合わせるが、液晶の画素間隔
に比較してビーズ３の大きさは極めて小さいので肉眼で
は見えない。なお、一般的にはビーズの直径が約５μ
ｍ、画素間隔が１００〜３００μｍである。

【０００５】図１０はカラーフィルタ基板１とアレイ基
板２に設けてあるアライメントマーク５を示し、画像処
理によってその中心位置を計測することによりカラーフ
ィルタ基板１とアレイ基板２の位置を高精度に計測し貼
り合わせる。なお、その形状は適当長さのバーの中央部
を切除してその中央に円を配置した一点鎖線のような形
状であり、画像処理の容易さと人間の視覚による位置合
わせの容易さを考慮してこのような形状としてある。

【０００６】図１１はアライメントマーク周辺の画像を
示す。アライメントマーク５の像の周囲にビーズ３の像
が見られる。通常、画面に対して多くて２０個程度のビ
ーズ３の像が見られる。

【０００７】図１２は画像処理方法を示す。画像に２値
化処理を行った後、（ａ）に示すようにアライメントマ
ーク５を切り出し、これに対して（ｂ）に示すように重
心を求めて中心位置６としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、高精度、高信頼性の位置計測ができない。その理
由は次の通りである。

【０００９】図１３はアライメントマーク５の周辺にビ
ーズ３が見える画像を示す。このような場合、アライメ
ントマーク５と一緒にビーズ３の像も切り出され、その
影響を受けて図１４のようにアライメントマーク５の中
心位置６に対して変心した位置が重心となる。７は誤計
測した中心位置である。

【００１０】本発明は上記従来の問題点に鑑み、液晶パ
ネル組立工程においてビーズの位置に影響なく高精度、
高信頼性でアライメントマークの中心位置を計測する方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶パネルの
カラーフィルタ基板とアレイ基板を貼り合わせる際のア
ライメントマークの位置を計測する方法において、各々
の基板のアライメントマークの中心位置を、２方向に処
理領域を設定して投影処理を行って計測する第１工程
と、第１工程で求めた中心位置周辺を処理領域に設定
し、アライメントマークの標準パターンと最もよく一致
する部分パターンを見出すことによって中心位置を計測
する第２工程を備えたことを特徴とする。

【００１２】また、第２工程として、ハフ変換を用いて
アライメントマークの中心位置を計測しても良く、ある
いは第１工程で計測した中心位置からアライメントマー
クに上下左右の４箇所の処理領域を設定し、各々の対応
するエッジ点の中点からアライメントマークの中心位置
を計測してもよい。

【００１３】

【作用】本発明によれば、第１工程で２段階の投影処理
によりアライメントマークの中心位置を粗検出し、第２
工程で標準パターンとの一致、又はハフ変換、又はアラ
イメントマークの上下左右４箇所に処理領域を設定して
エッジ点の中点からアライメントマークの中心位置を求
めることにより、ビーズの影響を受けずに高精度・高信
頼性で液晶パネルの基板に設けられたアライメントマー
ク位置を計測できる。また、処理内容も簡単であるた
め、高速で計測できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の液晶パネルにおけるアライメ
ントマークの位置計測方法を実施例に基づいて説明す
る。

【００１５】図１にアライメントマーク５の中心位置を
粗検出する第１工程と、精検出する第２工程による処理
の流れを示す。

【００１６】アライメントマーク５の中心位置を粗検出
する第１工程は各実施例に共通である。先ず、図２に示
すようにアライメントマーク５の中央部を含む処理領域
１１を設定し、この処理領域内の各画素の濃度値を垂直
方向に投影して集計した値を求める。以降、これを投影
値と呼ぶ。１２は投影値の分布図であり、高さが高い程
値が大きいことを示す。この処理によってアライメント
マーク５の存在する場所の投影値は他の場所に比較して
極端に小さくなる。この投影値の変化から水平方向のア
ライメントマーク５の幅１３、粗水平中心位置１４が計
測される。

【００１７】次に、図３に示すように垂直方向のアライ
メントマーク５の粗中心位置を中心とし、その幅１３よ
りも狭い幅で処理領域１５を設定する。この処理領域で
水平方向に投影して投影値を求める。１６は投影値の分
布図であり、前述と同様に垂直方向のアライメントマー
ク５の円の幅１７、粗中心位置１８が計測される。この
ような２段階の投影処理によってビーズの影響を極力抑
えることができる。

【００１８】次に、中心位置を精検出する第２工程を３
つの実施例に分けて説明する。

【００１９】まず、第１の実施例においては、図４に示
すように標準的なアライメントマーク５の特定部分を、
予め標準パターン２１として記憶しておく。そして、図
５に示すように、第１工程で粗検出された中心周辺部分
に処理領域２２を設定し、その領域内において標準パタ
ーン２１と最も良く一致する部分パターン２３を見出す
ことによって中心位置を計測する。

【００２０】また、第２実施例においては、次のように
ハフ変換を用いて中心位置を計測する。（ＭＡＲＵＺＥ
Ｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＜電子・
情報・通信編＞コンピュータビジョン 編者 谷内田正
彦 Ｐ８３〜９０を参照）。

【００２１】まず、あらかじめアライメントマーク５の
中心円の大きさを測定しておき、次に図６に示すように
第１工程で粗検出された中心から外側に向かってエッジ
点を検出する。２４は粗中心、２５は検出されたエッジ
点を示す。それから、図７に示すように各エッジ点２５
を中心としてアライメントマーク中心円と同じ大きさの
円２６をそれぞれ描く。これらの各円２６は本来、エッ
ジ点２５を円周上の点と見なした時の円の中心座標の集
合なので、これらの円２６の交点のピーク点を求めるこ
とにより、アライメントマーク５の中心位置を計測でき
る。

【００２２】また、第３実施例においては、図８に示す
ように、第１工程で計測した中心位置からアライメント
マーク５の中心円の周上に上下・左右の４箇所の同サイ
ズの処理領域２７、２８、２９、３０を設定する。処理
領域２７、２８については垂直方向、２９、３０につい
ては水平方向にそれぞれ同数のエッジ間にわたる線分３
１、３２を引き、その中点をそれぞれについて求め、そ
れらのヒストグラム３３、３４を描き、そのピーク点を
求める。こうして求められた２つのピーク点はアライメ
ントマーク５の中心座標になる。

【００２３】なお、上記実施例において、アライメント
マークが縦・横逆の場合は、水平・垂直方向が逆にな
る。また、第１の実施例において、部分パターンを求め
る方法については特定しない。また、第２の実施例にお
いて、粗中心から外側に向かってエッジ検出したが、そ
の方法については特定しない。例えば、適当な処理領域
を設定して、順序よくエッジ点を求める方法が考えられ
る。また、ハフ変換の使用方法については限定しない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１工程
で２段階の投影処理によりアライメントマークの中心位
置を粗検出し、第２工程で標準パターンとの一致、又は
ハフ変換、又はアライメントマークの上下左右４箇所に
処理領域を設定してエッジ点の中点からアライメントマ
ークの中心位置を求めることにより、ビーズの影響を受
けずに高精度・高信頼性で液晶パネルの基板に設けられ
たアライメントマーク位置を計測できる。また、処理内
容も簡単であるため、高速で計測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における位置計測処理の流れ
の説明図である。

【図２】アライメントマークの水平方向中心の粗検出方
法の説明図である。

【図３】アライメントマークの垂直方向中心の粗検出方
法の説明図である。

【図４】アライメントマークの特定領域の標準パターン
を示す図である。

【図５】アライメントマークの中心位置の精検出方法の
説明図である。

【図６】粗中心から外側に向かってエッジ点を検出した
状態の説明図である。

【図７】ハフ変換による中心検出方法の説明図である。

【図８】上下左右４箇所処理領域による中心検出方法の
説明図である。

【図９】液晶パネルの構成を示す断面図である。

【図１０】アライメントマークを示す図である。

【図１１】アライメントマーク周辺の画像を示す図であ
る。

【図１２】従来の画像処理方法の説明図である。

【図１３】アライメントマークの周辺にビーズが見える
画像を示す図である。

【図１４】従来の計測方法において重心位置に誤差を生
じることを示す説明図である。

【符号の説明】

１ カラーフィルタ基板 ２ アレイ基板 ３ ビーズ ５ アライメントマーク １１ 処理領域 １４ 粗水平中心位置 １５ 処理領域 １８ 粗垂直中心位置 ２１ 標準パターン ２２ 処理領域 ２３ 標準パターンと最も良く一致する部分パターン ２５ エッジ点 ２６ アライメントマークの中心円と同じ大きさの円 ２７ 処理領域 ２８ 処理領域 ２９ 処理領域 ３０ 処理領域 ３１ 線分 ３２ 線分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 液晶パネルのカラーフィルタ基板とアレ
   イ基板を貼り合わせる際のアライメントマークの位置を
   計測する方法であって、各々の基板のアライメントマー
   クの中心位置を、２方向に処理領域を設定して投影処理
   を行って計測する第１工程と、第１工程で求めた中心位
   置周辺を処理領域に設定し、アライメントマークの標準
   パターンと最もよく一致する部分パターンを見出すこと
   によって中心位置を計測する第２工程を備えたことを特
   徴とする液晶パネルにおける位置計測方法。 【請求項２】 液晶パネルのカラーフィルタ基板とアレ
   イ基板を貼り合わせる際のアライメントマークの位置を
   計測する方法であって、各々の基板のアライメントマー
   クの中心位置を、２方向に処理領域を設定して投影処理
   を行って計測する第１工程と、ハフ変換を用いてアライ
   メントマークの中心位置を計測する第２工程を備えたこ
   とを特徴とする液晶パネルにおける位置計測方法。 【請求項３】 液晶パネルのカラーフィルタ基板とアレ
   イ基板を貼り合わせる際のアライメントマークの位置を
   計測する方法であって、各々の基板のアライメントマー
   クの中心位置を、２方向に処理領域を設定して投影処理
   を行って計測する第１工程と、第１工程で計測した中心
   位置からアライメントマークに上下左右の４箇所の処理
   領域を設定し、各々の対応するエッジ点の中点からアラ
   イメントマークの中心位置を計測する第２工程を備えた
   ことを特徴とする液晶パネルにおける位置計測方法。