JPH07306007A - 透明基板の位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】同種の位置合わせマークを付した複数の透明基
板同士であっても容易かつ正確に位置合わせできるよう
にする。 【構成】液晶表示パネルの何れか一方のガラス基板のア
ライメントマークを撮像部に取り込み、濃度ヒストグラ
ム変換して（ステップＳ１００）、２値化して座標位置
を認識する（ステップＳ１０１）。ここで光量をチェッ
クして（ステップＳ１０２）、適切な光量であれば、上
ガラス基板のアライメントマーク画像（Ｕ）を取り込
む。次に、下ガラス基板を挿入して、上下基板のアライ
メントマークの合成画像を濃度ヒストグラム変換し（ス
テップＳ１０６）、再度、照度を判別する（ステップＳ
１０７）。照度が適切ならば、合成画像から一方のガラ
ス基板の画像を減算して、後から重ねた透明基板のアラ
イメントマーク画像を抽出する。個々のマーク位置から
位置調整を行う（ステップＳ１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の透明基板同士を
高精度に位置合わせする透明基板の位置合わせ方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器が小型化するに伴って、
各種電子機器の表示部として液晶表示装置（ＬＣＤ：Li
quid Crystal Display）等が広く用いられている。

【０００３】この液晶表示装置の液晶表示パネルを製造
する工程では、例えば、２枚の透明基板を数μｍ〜十数
μｍの微細間隔を隔てて対向配置し、この上下基板の対
向面に液晶を駆動するための透明電極が所定のパターン
形状に積層配置されている。従って、液晶表示パネルを
構成する上下基板は、対向する透明電極を適正な位置に
配置するため、高精度に位置合わせする必要がある。

【０００４】そこで、上下透明基板同士を正確に位置合
わせするには、上下の透明基板に予め位置合わせ用のマ
ークを付し、その上下の位置合わせマーク像をカメラで
認識して、その位置合わせマーク同士が所定の位置関係
になるように上下の透明基板を移動させて行っている。

【０００５】図８及び図９は、従来の透明基板の位置合
わせ方法を説明する図である。

【０００６】図８（ａ）は、位置合わせ用のアライメン
トマーク１、２が付された上下ガラス基板を重ね合わせ
た状態をカメラで見た図である。図８のアライメントマ
ークは、マークを付す矩形領域を示したもので、各領域
内には、例えば、井桁状や十字状などのアライメントマ
ークが液晶表示パネルの透明電極と同じ酸化インジウム
膜（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）を用いて形成されてい
る。

【０００７】ここでは、上下ガラス基板には、十字状の
アライメントマークが付されており、図８（ｂ）に示す
ように、十字マークの交点間のｘ軸、ｙ軸方向のΔｘ、
Δｙを測ることによって、上下ガラス基板の位置ずれ量
を把握することができる。

【０００８】そして、上記認識した位置ずれ量に基づい
て、図９に示すように、上基板あるいは下基板をｘ軸方
向にΔｘ、ｙ軸方向にΔｙだけ移動して交点を近づけ
て、最終的に両方のアライメントマークを重ね合わせる
ようにすることにより、位置合わせするものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな透明基板の位置合わせ方法にあっては、図８又は図
９に示すように、上下基板に付したアライメントマーク
１、２を透視した場合、アライメントマークが同じ形状
をしていると、上下何れの基板に付されたマークなのか
が判別できなかった。このため、上記アライメントマー
クを使って透明基板を位置合わせする場合は、何れか一
方の基板を少し移動させてその位置変化分から上下基板
のマーク位置を把握し、その位置関係を把握した基板同
士を相対的に移動させることによって位置合わせする必
要があり、非常に面倒であった。

【００１０】また、従来では、一対の基板にそれぞれ異
なる位置合わせマークとして、例えば、井桁マークと十
字マークとを付して位置合わせすることも行われてい
る。上下基板で位置合わせマークが異なれば、上下基板
の相対位置が把握できて、容易に位置合わせすることが
できる。しかし、上記した井桁マークと十字マークの組
み合わせのように、２つの位置合わせマークをカメラの
視野内に収めて位置合わせを開始する場合の最大位置ず
れ量の許容範囲が、同種の位置合わせマーク（例えば、
十字マーク）の場合に比べて狭くなるという問題が出て
くる。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、同種の位置合わせマークを付した透明基板同士
であっても、容易かつ正確に位置合わせすることが可能
な透明基板の位置合わせ方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の透明基板
の位置合わせ方法は、それぞれに位置合わせマークの付
された一対の透明基板を所定の位置関係で重ね合わせ
て、該一対の透明基板同士を位置合わせする透明基板の
位置合わせ方法において、前記一対の透明基板を重ね合
わせる前に、そのうちの何れか一方の透明基板に付され
た前記位置合わせマークの画像を認識する第１のマーク
認識工程と、前記一対の透明基板を重ね合わせた後、当
該重ね合わされた一対の透明基板の重なり合った前記位
置合わせマークの画像を認識する第２のマーク認識工程
と、前記第２のマーク認識工程で認識した画像から前記
第１のマーク認識工程で認識した画像を減算して後から
重ね合わせた透明基板に付された位置合わせマークの画
像を認識する第３のマーク認識工程と、前記第１のマー
ク認識工程で認識したマークと前記第３のマーク認識工
程で認識したマークの相対位置を認識する相対位置認識
工程と、前記相対位置認識工程の認識結果から前記一対
の透明基板のうち少なくとも何れか一方を移動させるこ
とにより位置合わせを行う位置合わせ工程と、を有する
ことにより、上記目的を達成する。

【００１３】請求項２記載の透明基板の位置合わせ方法
は、請求項１記載の第１のマーク認識工程は、一対の透
明基板の一方の位置合わせマークの座標位置を認識し、
請求項１記載の第３のマーク認識工程は、他方の透明基
板の位置合わせマークの座標位置を認識し、前記認識し
た各位置合わせマークの座標位置に基づいて透明基板同
士を位置合わせするようにしてもよい。

【００１４】請求項３記載の透明基板の位置合わせ方法
は、請求項１記載の一対の透明基板が上下に配され、請
求項１記載の第１のマーク認識工程により、上側の透明
基板のマーク位置を認識し、請求項１記載の第３のマー
ク認識工程により、下側の透明基板のマーク位置を認識
し、前記認識した各位置合わせマークの相対位置に基づ
いて透明基板同士を位置合わせするようにしてもよい。

【００１５】

【作用】請求項１記載の透明基板の位置合わせ方法で
は、第１のマーク認識工程で一対の透明基板の何れか一
方の透明基板に付された位置合わせマークの画像を認識
し、第２のマーク認識工程でもう一方の透明基板を重ね
合わせて、一対の透明基板の重なり合った位置合わせマ
ークの画像を認識し、第３のマーク認識工程で第２のマ
ーク認識工程で認識した画像から第１のマーク認識工程
で認識した画像を減算して後から重ね合わせた透明基板
に付された位置合わせマークの画像を認識する。

【００１６】従って、上記した位置合わせマーク画像の
コントラスト差を利用して画像を減算処理するだけで、
一対の透明基板に付されている位置合わせマークの画像
を別々に認識可能となり、各透明基板同士の相対位置を
把握して、位置合わせを正確に行うことができる。

【００１７】請求項２記載の透明基板の位置合わせ方法
では、請求項１記載の第１のマーク認識工程と第３のマ
ーク認識工程において、一対の透明基板のそれぞれの位
置合わせマークの位置を座標位置として認識するように
する。

【００１８】従って、一対の透明基板に付されたそれぞ
れの位置合わせマーク同士の相対位置関係を一層明確に
把握することが可能となり、位置合わせが容易に行え
る。

【００１９】請求項３記載の透明基板の位置合わせ方法
では、請求項１記載の一対の透明基板を上下に配して、
第１のマーク認識工程で上側の透明基板のマーク位置を
認識し、第３のマーク認識工程で下側の透明基板のマー
ク位置を認識するようにする。

【００２０】従って、透明基板を上下に配して位置合わ
せする液晶表示パネルなどに適用することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００２２】図１〜図７は、本発明に係る透明基板の位
置合わせ方法を説明する図である。本実施例では、液晶
表示装置の液晶表示パネルに用いる２枚のガラス基板の
位置合わせ方法について説明する。

【００２３】図１は、本実施例で用いた透明基板の位置
合わせ装置１１の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、位置合わせ装置１１は、撮像部１２、光源１
３、増幅器１４、Ａ／Ｄコンバータ１５、濃度ヒストグ
ラム変換部１６、演算部１７、２値化特徴抽出部１８、
メモリ１９、ＣＰＵ２０、調光部２１、ガラス基板駆動
部２２などから構成されている。

【００２４】そして、この位置合わせ装置１１を用い
て、液晶表示パネル２３の上下ガラス基板２４、２５付
された位置合わせマーク（以下、アライメントマークと
もいう）２６の画像をそれぞれ認識して、上下ガラス基
板２４、２５を正確に位置合わせするものである。本実
施例のアライメントマーク２６は、液晶表示パネル２３
の対向面に積層形成される透明電極と同じ酸化インジウ
ム膜（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）を使って同一工程で
形成される。

【００２５】撮像部１２は、ここでは２次元のＣＣＤ
（Charge Coupled Device）カメラで構成されており、
光源１３からの光がハーフミラー１２ａとレンズ１２ｂ
を介して撮像対象のアライメントマーク２６に向けて照
射される。アライメントマーク２６に照射された光は、
ここで反射されて再びレンズ１２ｂとハーフミラー１２
ａを通って撮像部１２のＣＣＤ受光面に結像され、ビデ
オ信号に変換される。

【００２６】増幅器１４は、撮像部１２から出力される
ビデオ信号を増幅して、次段のＡ／Ｄコンバータ１５に
出力する。

【００２７】Ａ／Ｄコンバータ１５は、増幅されたビデ
オ信号を８ビットのデジタルデータに変換して濃度ヒス
トグラム変換部１６に出力する。

【００２８】濃度ヒストグラム変換部１６は、入力画像
データを輝度レベル順に並べて、各輝度レベルにおける
画素数をとったもので、入力画像の濃度分布を表す濃度
ヒストグラムを作成する。

【００２９】演算部１７は、一対の透明基板のうちの一
方のアライメントマークの画像データを、もう一方の透
明基板を重ね合わせた上下２つのアライメントマークの
合成画像から減算して、後で重ね合わせた透明基板に付
されているアライメントマークの画像データを取り出す
ための減算処理を行うものである。

【００３０】２値化特徴抽出部１８は、アライメントマ
ークの画像データ位置とその形状を認識するため、光を
反射して明るく見えるＩＴＯのアライメントマーク部分
を“１”とし、それ以外の暗いガラス基板部分を“０”
として区別する所定のしきい値を使い、２値化処理する
ものである。この２値化特徴抽出部１８で２値化処理す
る画像は、前記演算部１７から入力される一対の透明
基板のうちの一方のアライメントマーク画像と、前記
演算部１７による減算結果であるもう一方の透明基板に
付されたアライメントマーク画像とがある。

【００３１】メモリ１９は、前記演算部１７で合成画像
から一方の画像を減算処理する際に必要な演算データを
記憶するもので、演算処理状況に応じて画像データの書
き込みと読み出しが行われる。ここでは、一方の透明基
板に付されたアライメントマークの画像データを「Ｕ」
とし、一対の透明基板を重ね合わせた２つのアライメン
トマークの合成画像データを「Ｍ」とした場合、演算部
１７からスルー出力される「Ｕ」データを当該メモリ１
９に一旦記憶し、演算部１７に「Ｍ」データが入力され
た時点でメモリ１９から「Ｕ」データを読み出して、｜
Ｍ−Ｕ｜の減算処理を演算部１７で行われる。

【００３２】ＣＰＵ２０は、透明基板の位置合わせ装置
１１の全体を制御するものである。例えば、前記濃度ヒ
ストグラム変換部１６で変換した濃度分布の分散値を求
め、これに基づいて最適２値化を行うためのしきい値を
決定し、このしきい値に基づいて前記２値化特徴抽出部
１８で２値化する。また、前記２値化特徴抽出部１８で
抽出された各透明基板に付されたアライメントマークの
画像データに基づいて座標位置を投影処理して、各透明
基板相互の位置関係を把握する。さらに、ＣＰＵ２０
は、後述する調光部２１によって光源１３の光量を調節
して、適切な光量でアライメントマークが照明されるよ
うに制御する。また、ＣＰＵ２０は、２値化特徴抽出部
１８からの画像データに基づいて把握した各透明基板の
座標位置に基づいて、後述するガラス基板駆動部２２を
制御して、アライメントマーク同士が重なり合う位置に
ガラス基板を移動させて位置合わせする。

【００３３】調光部２１は、ＣＰＵ２０の制御信号に基
づいて光源１３照度を調節し、撮像部１２に適切な画像
データが入力されるようにするものである。

【００３４】ガラス基板駆動部２２は、各透明基板のア
ライメントマーク位置を認識して、各透明基板の相対位
置から両者の位置ずれ方向、位置ずれ量、回転角等を検
出し、少なくとも透明基板の一方を移動することによ
り、一対の透明基板同士を高精度に位置合わせするもの
である。

【００３５】上記のように構成された本実施例の位置合
わせ装置１１は、まず、液晶表示パネル２３の上ガラス
基板２４のアライメントマークのみを撮像した画像を認
識し、次に、下ガラス基板２５を挿入して上下ガラス基
板を重ねた状態で上下基板のアライメントマークを撮像
した合成画像を認識し、これらの認識画像同士を減算処
理して下ガラス基板２５のアライメントマーク画像を抽
出する。

【００３６】図２は、透明基板に付されたアライメント
マークとその位置を検出する撮像部を示す図である。

【００３７】図２に示すように、上ガラス基板２４のア
ライメントマーク２６ａは、上ガラス基板２４の下面に
積層形成されている。本実施例では、アライメントマー
クを液晶表示パネルの表示領域以外のガラス基板の端部
に２ヵ所設けたが、図２では説明の便宜上、ガラス基板
２３、２４の中央部に設けた図を示している。

【００３８】また、下ガラス基板２５のアライメントマ
ーク２６ｂは、下ガラス基板２５の上面に積層形成され
ている。このため、アライメントマーク２６ａ、２６ｂ
は、上下ガラス基板２４、２５のギャップＢの間隔で対
向配置されている。

【００３９】上下ガラス基板２４、２５を位置合わせす
る場合は、上下ガラス基板２４、２５のアライメントマ
ーク２６ａ、２６ｂが同一焦点深度内に入るように、撮
像部１２の倍率を５０倍程度の低倍率として撮像する。

【００４０】そして、位置合わせ後は、ガラス基板２
４、２５を所定温度まで加熱し、上下方向から加圧する
ことにより、ギャップ間隔を５〜１０μｍ程度に制御し
て図示しないシール材を硬化させ、ガラス基板の位置を
固定して液晶セルを構成するものである。

【００４１】本実施例では、撮像部１２のレンズ１２ｂ
を矢印Ａで示す上下方向に移動させてアライメントマー
ク２６ａ、２６ｂに焦点を合わせる。アライメントマー
ク２６ａ、２６ｂは、同一焦点深度内に入っているの
で、両方のマークを同時に認識することができる。

【００４２】図３は、上下ガラス基板２４、２５を重ね
合わせた状態でのアライメントマーク２６ａ、２６ｂの
合成画像を示す図である。

【００４３】図３に示すように、合成画像は、上ガラス
基板２４に形成されたアライメントマーク２６ａと下ガ
ラス基板２５に形成されたアライメントマーク２６ｂと
が一部で重なり合っており、上アライメントマーク・ガ
ラス合成部３０、上下アライメントマーク・ガラス合成
部３１、下アライメントマーク・ガラス合成部３２、及
び上下ガラス合成部３３の４つの領域に分けることがで
きる。

【００４４】図４は、各ガラス基板に付された個々のア
ライメントマーク画像をｘ軸ｙ軸方向に投影してその座
標位置を認識する動作を説明する図である。図４に示す
ｘ軸への投影画像４０と、ｙ軸への投影画像４１は、認
識したアライメントマーク画像２６を図１の２値化特徴
抽出部１８で“１”（明るい部分）と“０”（暗い部
分）とに２値化し、ＣＰＵ２０においてアライメントマ
ーク２６を示す“１”のデータのｘ軸方向とｙ軸方向の
画素分布を集計することにより得られる。

【００４５】図５は、アライメントマークの濃度ヒスト
グラムを示す図であり、（ａ）はアライメントマーク２
６ａの濃度ヒストグラム、（ｂ）はアライメントマーク
２６ａと２６ｂとの合成画像の濃度ヒストグラムであ
る。

【００４６】図５（ａ）における濃度ヒストグラムの左
側の山部分Ｌは、上ガラス基板２４の背景の暗いガラス
基板領域を示しており、右側の山部分Ｈは、上ガラス基
板２４に付された明るいアライメントマーク領域を示し
ている。そして、その間の谷部分を通る一点鎖線は、ア
ライメントマークと背景のガラス基板とを区別するため
のしきい値（Ｖｔｈ）である。

【００４７】また、図５（ｂ）における濃度ヒストグラ
ムの３つの山部分は、コントラストの異なる３つの領域
が存在していることを示している。同図（ｂ）の右端の
山部分は、図３に示す上下のアライメントマークが重な
った上下アライメントマーク・ガラス合成部３１のコン
トラストを示しており、中央の山部分は、図３の上アラ
イメントマーク・ガラス合成部３０と下アライメントマ
ーク・ガラス合成部３２とのコントラストを示してお
り、左端の山部分は、図３のアライメントマークの背景
である上下ガラス合成部３３のコントラストを示してい
る。そして、各山部分の間に存在する谷部分は、上記し
た３つの異なるコントラスト領域を区別するしきい値
（Ｖｔｈ）である。また、上記２つのしきい値（Ｖｔ
ｈ）で区切られた３つのブロック内において、各ブロッ
クの左右の面積が等しくなる重心位置の輝度値をそれぞ
れＡ、Ｂ、Ｃとしている。

【００４８】本実施例に係る透明基板の位置合わせ装置
１１は、上記したように構成されており、以下その動作
を説明する。

【００４９】本実施例では、図１に示す液晶表示パネル
２３を構成する上ガラス基板２４と下ガラス基板２５と
が所定の位置関係となるように高精度に位置合わせす
る。この上下ガラス基板を位置合わせするにあたって、
まず、一対のガラス基板の何れか一方の基板のアライメ
ントマークを撮像部１２で取り込み、次に、もう一方の
ガラス基板を重ね合わせて上下ガラス基板に付されたア
ライメントマークの合成画像を入力する。

【００５０】次に、合成画像から一方のガラス基板の画
像を減算することにより、後から重ねた透明基板に付さ
れたアライメントマークを抽出する。

【００５１】そして、各上下ガラス基板に付された個々
のアライメントマーク位置を認識することにより、上下
ガラス基板の相対位置関係を正確に把握し、この位置関
係に基づいて少なくとも上下基板の一方を移動させて位
置合わせする。

【００５２】図６は、本実施例に係る位置合わせ動作の
流れを示すフローチャートである。上記透明基板の位置
合わせ動作を図６に基づいて、以下、説明する。

【００５３】〔上ガラス基板の位置検出動作〕まず、図
１及び図２に示すように、上ガラス基板２４のアライメ
ントマーク２６ａのみを撮像部１２の視野内に収めて、
画像入力する。撮像部１２に入力されるアライメントマ
ーク２６ａの画像は、撮像部１２のハーフミラー１２ａ
に光源１３からの光を当ててアライメントマーク２６に
照射し、レンズ１２ｂを通して焦点位置を調節しなが
ら、アライメントマーク２６からの反射光を撮像部１２
のＣＣＤの受光面に結像させ、撮像部１２でビデオ信号
に変換される。

【００５４】撮像部１２から出力されるビデオ信号は、
増幅器１４で信号増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１５でデ
ジタルデータに変換する。

【００５５】次に、デジタルデータに変換された上ガラ
ス基板２４のアライメントマーク２６ａ画像は、濃度ヒ
ストグラム変換部１６で濃度ヒストグラム変換が行われ
（ステップＳ１００）、画像コントラストに関する量子
化データを作成する。この上ガラス基板２４の濃度ヒス
トグラムは、図５（ａ）に示すものであり、横軸のコン
トラストでは左側が暗く、右に行くにしたがって明るく
なるように輝度レベルが設定され、各輝度レベル毎の画
素数をカウントすることにより、背景のガラス基板を示
す山部分Ｌとアライメントマークを示す山部分Ｈが形成
される。ＣＰＵ２０は、この濃度ヒストグラムから２つ
の山部分ＬとＨの間の谷部分の輝度レベルを検出して２
値化処理する際のしきい値（Ｖｔｈ）を決定する。

【００５６】この上ガラス基板２４のアライメントマー
クの画像データは、図１の演算部１７で演算処理するこ
となく、メモリ１９に記憶するとともに、２値化特徴抽
出部１８で２値化処理して、ＣＰＵ２０にてアライメン
トマーク２６ａの座標位置を認識する（ステップＳ１０
１）。

【００５７】ここで、アライメントマークのパターン面
積は一定であるが、２値化処理後のパターン部分が所定
量以上認識されたような場合は（ステップＳ１０２）、
光源１３からの光量が強すぎる場合であって、正確なア
ライメントマーク画像が認識できない。そこで、ＣＰＵ
２０は、調光部２１を制御して光源１３の光量を絞り、
適正な照度となるまで上記動作を繰り返す。

【００５８】このようにして、適正な照度の下で入力さ
れた上ガラス基板２４のアライメントマークの画像
（Ｕ）は、上記メモリ１９に入力されるとともに、２値
化されてＣＰＵ２０に入力し、その座標位置を把握する
（ステップＳ１０４）。

【００５９】〔下ガラス基板の位置検出動作〕次に、下
ガラス基板２５を上記した上ガラス基板２４の下に挿入
して、アライメントマーク同士を租精度で重ね合わせる
（ステップＳ１０５）。

【００６０】この時、図２に示すように、上下ガラス基
板２４、２５のアライメントマーク２６ａ、２６ｂは、
所定のギャップ間隔で対向配置されているが、撮像部１
２での倍率が５０倍程度と低倍率であるため、同一焦点
深度内とすることができ、上下のアライメントマーク２
６ａと２６ｂとを合成した画像が得られ、この合成画像
を図１の濃度ヒストグラム変換部１６で濃度ヒストグラ
ムに変換する（ステップＳ１０６）。このとき、変換さ
れたヒストグラムデータに基づいて、所定のコントラス
ト範囲を示す値（ｎ）を抽出する。

【００６１】この値ｎは、アライメントマークの入力画
像データを２値化する場合に、アライメントマークの合
成画像に適正な光量が照射されているか否かを判別する
ための基準値である。

【００６２】光源の照度が適切か否かの判断基準は、図
５（ｂ）に示すように上ガラス基板２４と下ガラス基板
２５のアライメントマーク２６ａ、２６ｂの合成画像を
濃度ヒストグラム変換し、その濃度分布曲線の３つの山
部分とその山部分の間に存在する谷部分をそれぞれのし
きい値（Ｖｔｈ）で３つのブロックに分離し、各ブロッ
ク毎の重心位置、すなわち各ブロックにおいて左右の面
積が等しくなる輝度値をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとする。そ
して、図６のステップＳ１０７に示すように、｜（Ａ−
Ｂ）−（Ｂ−Ｃ）｜＜ｎの式を満たしていれば光源１３
の照度が適切であるというように判定する。

【００６３】図７は、入力画像の各領域におけるコント
ラスト差を示した線図であり、縦軸はコントラストを示
し、横軸は光量を示している。図７において、複数の□
を実線で結ぶの線分は、光量を変化させながら上記
（Ａ−Ｂ）のコントラスト差の演算結果を表したもので
ある。また、複数の○を破線で結ぶの線分は、光量を
変化させながら上記（Ｂ−Ｃ）のコントラスト差の演算
結果を表したものである。そして、上記からを引い
たコントラスト差が所定値ｎ以下となる場合、すなわ
ち、上式｜（Ａ−Ｂ）−（Ｂ−Ｃ）｜＜ｎを満たす場合
は、図７に示す２値レベルを安定して検出できるエリア
内であって、光源１３の照度が適切（Ｐ１〜Ｐ２）であ
ることを示している。

【００６４】また、上記Ｐ１〜Ｐ２以外のＰ０〜Ｐ３の
光量範囲では、画像データを２値化することは可能であ
るが、アライメントマークのコントラスト差を利用して
適正な２値レベルを検出するには適さない照度である。

【００６５】さらに、Ｐ０以下、あるいは、Ｐ３以上の
光量の場合は、２値化処理が不可能となるエリアであ
る。

【００６６】図６に示すステップＳ１０７で上式を満た
さない場合は、ステップＳ１０８で調光処理を行ってス
テップＳ１００に戻り、再度アライメントマークの画像
入力が行われる。

【００６７】ステップＳ１０７において、光源の照度が
適切で上式を満たす場合は、ステップＳ１０９に移行し
て、上記ステップＳ１０６で得られた上下ガラス基板２
４、２５に付されたアライメントマークの合成画像
（Ｍ）から、ステップＳ１０４で得られた上ガラス基板
２４のアライメントマークの画像（Ｕ）を減算すること
により、下ガラス基板２５のアライメントマークの画像
を抽出するものである。

【００６８】次に、この抽出された下ガラス基板２５の
アライメントマークの画像は、濃度ヒストグラム変換部
１６で濃度ヒストグラム変換が行われ（ステップＳ１１
０）、画像コントラストに関する量子化データを作成す
る。そして、ＣＰＵ２０は、作成された濃度ヒストグラ
ムに基づいて、上記上ガラス基板２４のアライメントマ
ークの場合と同様に最適２値化を行うためのしきい値を
決定し、このしきい値に基づいて２値化特徴抽出部１８
で２値化処理する。この２値化されたアライメントマー
クの画像は、ＣＰＵ２０に入力されて座標位置が認識さ
れる。（ステップＳ１１１）。

【００６９】〔上ガラス基板と下ガラス基板の位置ずれ
量の把握動作〕上記のようにして、例えば、図３に示す
ような上ガラス基板２４のアライメントマーク２６ａの
座標位置と、下ガラス基板２５のアライメントマーク２
６ｂの座標位置とを個別に把握して、上ガラス基板２４
に対する下ガラス基板２５のｘ軸・ｙ軸方向のずれ量を
把握する。図３では、下ガラス基板２５のアライメント
マーク２６ｂは、上ガラス基板２４のアライメントマー
ク２６ａに対して、ｘ軸方向にΔｘ、ｙ軸方向にΔｙず
れている。また、図３以外の場合で、上ガラス基板２４
と下ガラス基板２５が角度θだけ回転してずれている場
合がある。この回転角θは、ガラス基板の２箇所以上の
ポイントに付けられたアライメントマークのそれぞれの
ｘ軸・ｙ軸方向のずれ量を演算することにより、この回
転角θを算出することができる。

【００７０】〔上下ガラス基板の位置合わせ動作〕上記
のようにして、上ガラス基板と下ガラス基板の位置ずれ
量（ｘ軸方向、ｙ軸方向、回転角θ）を把握した後は、
上下ガラス基板を相対的に移動させて位置合わせする。

【００７１】本実施例では、上ガラス基板２４が固定さ
れており、下ガラス基板２５のみを上記検出した位置ず
れ量に応じて移動させて位置合わせする。ここでは、上
ガラス基板２４と下ガラス基板２５の位置を別々に検出
することができるため、上下ガラス基板の相対位置を正
確に把握することができる。

【００７２】上下ガラス基板２４、２５の位置合わせ
は、上記把握した相互の相対位置に基づいて、下ガラス
基板２５を上ガラス基板２４に対してどの方向にどれだ
けの距離移動させればよいかという、移動方向と移動量
とをＣＰＵ２０で算出して、図１のガラス基板駆動部２
２により下ガラス基板２５を駆動制御して位置を調整す
る。（ステップＳ１１２）。

【００７３】以上述べたように、本実施例の透明基板の
位置合わせ方法は、一対の透明基板を位置合わせする場
合に、何れか一方の透明基板のアライメントマーク画像
を認識し、次にもう一方の基板を重ね合わせて、上下両
方のアライメントマークの合成画像を認識し、合成画像
から先の一方のアライメントマーク画像を減算すること
により、一対の基板を重ね合わせた状態で、後から重ね
合わせた基板のアライメントマーク画像のみを個別に抽
出することができる。

【００７４】このように、本実施例では、位置合わせマ
ーク画像のコントラスト差を利用して、位置合わせを行
う一対の透明基板の位置を個別に把握することが可能と
なり、これによって各透明基板同士の相対位置が把握さ
れ、高精度に位置合わを行うことができる。

【００７５】なお、上記実施例では、液晶表示パネルを
構成する一対のガラス基板を位置合わせする場合を例に
上げて説明したが、これに限られるものではなく、ガラ
ス以外の樹脂等の透明基板を用いる場合であってもよ
く、また、３枚以上の透明基板を位置合わせする場合で
もよく、さらに、位置合わせする透明基板が液晶表示パ
ネル以外の用途に用いるものであってもよい。

【００７６】

【発明の効果】請求項１記載の透明基板の位置合わせ方
法よれば、第１のマーク認識工程で一対の透明基板の何
れか一方の透明基板に付された位置合わせマークの画像
を認識し、第２のマーク認識工程でもう一方の透明基板
を重ね合わせて、一対の透明基板の重なり合った位置合
わせマークの画像を認識し、第３のマーク認識工程で第
２のマーク認識工程で認識した画像から第１のマーク認
識工程で認識した画像を減算して後から重ね合わせた透
明基板に付された位置合わせマークの画像を認識する。

【００７７】このため、上記した位置合わせマーク画像
のコントラスト差を利用して画像を減算処理するだけ
で、一対の透明基板に付されている位置合わせマークの
画像を別々に認識することができるので、各透明基板同
士の相対位置を把握して、位置合わせを正確に行うこと
ができる。

【００７８】請求項２記載の透明基板の位置合わせ方法
によれば、請求項１記載の第１のマーク認識工程と第３
のマーク認識工程において、一対の透明基板のそれぞれ
の位置合わせマークの位置を座標位置として認識するよ
うにしたので、一対の透明基板に付されたそれぞれの位
置合わせマーク同士の相対位置関係が一層明確に把握で
きるようになり、位置合わせを容易かつ正確に行うこと
ができる。

【００７９】請求項３記載の透明基板の位置合わせ方法
によれば、請求項１記載の一対の透明基板を上下に配し
て、第１のマーク認識工程で上側の透明基板のマーク位
置を認識し、第３のマーク認識工程で下側の透明基板の
マーク位置を認識するようにしたので、透明基板を上下
に配して位置合わせを行う液晶表示パネルなどに適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例で用いた透明基板の位置合わせ装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】透明基板に付されたアライメントマークとその
位置を検出する撮像部を示す図である。

【図３】上下ガラス基板を重ね合わせた状態でのアライ
メントマークの合成画像を示す図である。

【図４】各ガラス基板に付された個々のアライメントマ
ーク画像をｘ軸ｙ軸方向に投影してその座標位置を認識
する動作を説明する図である。

【図５】アライメントマークの濃度ヒストグラムを示す
図である。

【図６】本実施例に係る位置合わせ動作の流れを示すフ
ローチャートである。

【図７】入力画像の各領域におけるコントラスト差を示
した線図である。

【図８】従来の透明基板の位置合わせ方法を説明する図
である。

【図９】従来の透明基板の位置合わせ方法を説明する図
である。

【符号の説明】

１１ 位置合わせ装置 １２ 撮像部 １３ 光源 １４ 増幅器 １５ Ａ／Ｄコンバータ １６ 濃度ヒストグラム変換部 １７ 演算部 １８ ２値化特徴抽出部 １９ メモリ ２０ ＣＰＵ ２１ 調光部 ２２ ガラス基板駆動部 ２３ 液晶表示パネル ２４ 上ガラス基板 ２５ 下ガラス基板 ２６ アライメントマーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれに位置合わせマークの付された一
   対の透明基板を所定の位置関係で重ね合わせて、該一対
   の透明基板同士を位置合わせする透明基板の位置合わせ
   方法において、 前記一対の透明基板を重ね合わせる前に、そのうちの何
   れか一方の透明基板に付された前記位置合わせマークの
   画像を認識する第１のマーク認識工程と、 前記一対の透明基板を重ね合わせた後、当該重ね合わさ
   れた一対の透明基板の重なり合った前記位置合わせマー
   クの画像を認識する第２のマーク認識工程と、 前記第２のマーク認識工程で認識した画像から前記第１
   のマーク認識工程で認識した画像を減算して後から重ね
   合わせた透明基板に付された位置合わせマークの画像を
   認識する第３のマーク認識工程と、 前記第１のマーク認識工程で認識したマークと前記第３
   のマーク認識工程で認識したマークの相対位置を認識す
   る相対位置認識工程と、 前記相対位置認識工程の認識結果から前記一対の透明基
   板のうち少なくとも何れか一方を移動させることにより
   位置合わせを行う位置合わせ工程と、 を有することを特徴とする透明基板の位置合わせ方法。
2. 【請求項２】前記第１のマーク認識工程は、一対の透明
   基板の一方の位置合わせマークの座標位置を認識し、 前記第３のマーク認識工程は、他方の透明基板の位置合
   わせマークの座標位置を認識し、 前記認識した各位置合わせマークの座標位置に基づいて
   透明基板同士を位置合わせすることを特徴とする請求項
   １記載の透明基板の位置合わせ方法。
3. 【請求項３】前記一対の透明基板が上下に配され、 前記第１のマーク認識工程により、上側の透明基板のマ
   ーク位置を認識し、 前記第３のマーク認識工程により、下側の透明基板のマ
   ーク位置を認識し、 前記認識した各位置合わせマークの相対位置に基づいて
   透明基板同士を位置合わせすることを特徴とする請求項
   １又は２記載の透明基板の位置合わせ方法。