JPH10123493A - Method for superposing liquid crystal panels and device therefor - Google Patents

Method for superposing liquid crystal panels and device therefor

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JPH10123493A
JPH10123493A JP27330996A JP27330996A JPH10123493A JP H10123493 A JPH10123493 A JP H10123493A JP 27330996 A JP27330996 A JP 27330996A JP 27330996 A JP27330996 A JP 27330996A JP H10123493 A JPH10123493 A JP H10123493A
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liquid crystal
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Shizuo Nishihara
静夫 西原
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快和 間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for superposing liquid crystal panels which is capable of improving the superposition accuracy of two substrates (a driving substrate and a counter substrate of a type integrated with a microlens) and automating the superposition and a device therefor. SOLUTION: The light emitted from a light source 22 is condensed by the microlens (the second alignment mark) created into the counter substrate 12 and is made into spot light of a prescribed size on the surface of the first alignment mark in the driving substrate 11. Of such spot light, the incident light on the part where there is no pattern material (aluminum film) can pass the driving substrate 11 but the incident light on the part where the aluminum film exists cannot pass this part. The passed light is detected by a photodetector 23 and an X-Y-θ table 21 is driven by a controller 4 according to the received light quantity, by which the superposition of the driving substrate 11 and the counter substrate 12 is executed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶プロジ
ェクタ等に用いられる液晶表示装置を構成する2つのパ
ネル用基板を重ね合わせるための液晶パネルの重ね合わ
せ方法およびそのための装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of superposing a liquid crystal panel for superposing two panel substrates constituting a liquid crystal display device used for a liquid crystal projector or the like, and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶プロジェクタ等に代表される
液晶表示装置付きの電子機器の普及と共に、液晶表示装
置への高性能化の要求が高まり、液晶表示装置を高精細
化および高輝度化するための改良が進行している。この
液晶表示装置は、通常、各画素制御の薄膜トランジスタ
(Thin Film Transistor;以下、単にTFTと記す)や
保持容量等が形成された基板(以下,駆動基板と称す
る)と、カラーフィルタ(カラー液晶パネルの場合)や
ブラックマトリクス等が形成された基板(以下,対向基
板と称する)とから構成されている。これら駆動基板と
対向基板とは、重ね合わせ装置によりアライメントマー
クを基準として重ね合わせ(位置合わせ)が行われた
後、互いに貼り合される。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of electronic equipment having a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector, demands for higher performance of the liquid crystal display device have increased, and the liquid crystal display device has been improved in definition and brightness. Improvements are in progress. This liquid crystal display device generally includes a substrate (hereinafter referred to as a driving substrate) on which a thin film transistor (hereinafter simply referred to as a TFT) for controlling each pixel, a storage capacitor, and the like are formed, and a color filter (a color liquid crystal panel). ) And a substrate on which a black matrix or the like is formed (hereinafter, referred to as a counter substrate). The drive substrate and the counter substrate are superimposed (positioned) on the basis of the alignment mark by a superposition device, and then bonded to each other.

【0003】このような液晶表示装置において、対向基
板にカラーフィルタおよびブラックマトリックスを形成
しているものの場合、駆動基板の開口部と対向基板の機
能部とを精密に位置合わせをする必要がある。この場
合、対向基板にカラーフィルタおよびブラックマトリッ
クスを形成する際に、アライメントマークも同時に形成
し、そのマークを用いて位置合わせを行っている。とこ
ろで、最近の液晶パネルの小型・高精細化の要求に伴っ
て開口率が減少していくため、ブラックマトリックスを
駆動基板側に作り込んだり、マイクロ集光レンズ(以
下、単に「マイクロレンズ」と略記する)を対向基板中
に作り込み、マイクロレンズ一体型の対向基板として明
るさを向上させることが検討されている。このような構
成の場合、対向基板側にはマイクロレンズしか存在しな
いため、対向基板側のアライメントマークの形成方法と
しては、マイクロレンズを形成する際にそのレンズ形状
を利用して必要なマークを作る方法、あるいはマイクロ
レンズを形成した後に別の手段(例えばスパッタリング
法)を用いて必要なマーク(例えば所定の形状のアルミ
ニウム膜)を形成する方法が考えられる。
In such a liquid crystal display device, when a color filter and a black matrix are formed on the opposite substrate, it is necessary to precisely align the opening of the drive substrate with the functional portion of the opposite substrate. In this case, when a color filter and a black matrix are formed on the opposing substrate, alignment marks are also formed at the same time, and alignment is performed using the marks. By the way, since the aperture ratio decreases with the recent demand for smaller and higher definition liquid crystal panels, a black matrix is formed on the drive substrate side, or a micro condenser lens (hereinafter simply referred to as a “micro lens”). (Abbreviated) in the counter substrate to improve the brightness as a micro lens integrated counter substrate. In such a configuration, since only the microlens exists on the counter substrate side, the method of forming the alignment mark on the counter substrate side is to form a necessary mark using the lens shape when forming the microlens. A method or a method of forming a necessary mark (for example, an aluminum film having a predetermined shape) by using another means (for example, a sputtering method) after forming the microlens can be considered.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
マイクロレンズの形状を利用してマークを形成する方法
では、対向基板側のマークと駆動基板側のマークとの間
に数百ミクロンの距離差があり、このため2つの焦点面
を同時に見ることができる特殊な装置(顕微鏡)が必要
であり、マークの視認性について問題があった。一方、
マイクロレンズを形成した後に別の手段を用いて必要な
マークを形成する方法では、マーク形成時にマイクロレ
ンズとの間で相対的な位置ずれが発生する可能性があ
り、その結果マイクロレンズと開口部との間の位置ずれ
が大きくなってしまうという問題があった。
However, in the above-described method of forming a mark using the shape of a microlens, a distance difference of several hundred microns between the mark on the counter substrate side and the mark on the drive substrate side. Therefore, a special device (microscope) capable of simultaneously viewing two focal planes is required, and there is a problem in the visibility of the mark. on the other hand,
In the method of forming a necessary mark by using another means after forming the microlens, a relative displacement may occur between the microlens at the time of forming the mark, and as a result, the microlens and the opening may be formed. However, there has been a problem that the positional deviation between them has increased.

【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、駆動基板とマイクロレンズ一体型の
対向基板のような2つの基板の重ね合わせ精度を向上さ
せることができると共に重ね合わせの自動化を図ること
も可能な液晶パネルの重ね合わせ方法およびそのための
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the overlay accuracy of two substrates, such as a drive substrate and a counter substrate integrated with a microlens, and to improve the overlay accuracy. It is an object of the present invention to provide a method of overlaying liquid crystal panels and an apparatus therefor, which can also automate the operation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による液晶パネル
の重ね合わせ方法は、複数の画素からなる画素部を有す
ると共に重ね合わせの基準となる第1のアライメントマ
ークが形成された第1の基板と、この第1の基板側の画
素部に対応して複数のマイクロ集光レンズが設けられる
と共に重ね合わせの基準となる第2のアライメントマー
クが設けられた第2の基板とを所定の間隙をおいて重ね
合わせるための方法であって、第2の基板側の第2のア
ライメントマークに向けて光を照射することにより第1
の基板側の第1のアライメントマーク面に第2のアライ
メントマークに関連した形状のスポット光を形成すると
共に、このスポット光が第1のアライメントマークを通
過した光量または第1のアライメントマークから反射し
た光量を検出し、その光量に応じて第1の基板と第2の
基板との相対的な位置関係を調整するようにしたもので
ある。
According to the present invention, there is provided a method of superposing a liquid crystal panel, comprising: a first substrate having a pixel portion including a plurality of pixels and having a first alignment mark formed thereon as a reference for superposition; A plurality of micro-condensing lenses are provided corresponding to the pixel portions on the first substrate side, and a second substrate provided with a second alignment mark serving as a reference for superposition is placed at a predetermined gap. And irradiating the second alignment mark on the second substrate side with light.
A spot light having a shape related to the second alignment mark is formed on the first alignment mark surface on the substrate side, and the spot light is reflected from the first alignment mark or the amount of light passing through the first alignment mark. The light amount is detected, and the relative positional relationship between the first substrate and the second substrate is adjusted according to the light amount.

【0007】本発明による液晶パネルの重ね合わせ装置
は、第2の基板側の第2のアライメントマークに向けて
光を照射するための光照射手段と、この光照射手段から
第2のアライメントマークに照射された光を集光し、第
1の基板側の第1のアライメントマークの表面に第2の
アライメントマークと関連した形状のスポット光を形成
するスポット形成手段と、このスポット形成手段により
形成されるスポット光のうち第1のアライメントマーク
を通過する光量または第1のアライメントマークにより
反射される光量を検出する光量検出手段と、この光量検
出手段の検出結果に応じて第1の基板と第2の基板との
相対的な位置関係の微調整を行うための基板移動手段と
を備えている。
A liquid crystal panel superposition apparatus according to the present invention comprises: a light irradiating means for irradiating light to a second alignment mark on a second substrate side; Spot forming means for converging the irradiated light to form spot light having a shape related to the second alignment mark on the surface of the first alignment mark on the first substrate side; Light amount detecting means for detecting the amount of light passing through the first alignment mark or the amount of light reflected by the first alignment mark in the spot light, and the first substrate and the second substrate in accordance with the detection result of the light amount detecting means. Substrate moving means for finely adjusting the relative positional relationship with the substrate.

【0008】本発明による液晶パネルの重ね合わせ方法
では、第2の基板側の第2のアライメントマークに向け
て光が照射されると、第1の基板側の第1のアライメン
トマークの表面に第2のアライメントマークに関連した
形状のスポット光が形成される。このスポット光のうち
第1のアライメントマークを通過した光量または第1の
アライメントマークから反射した光量が検出され、その
光量に応じて第1の基板と第2の基板との相対的な位置
関係が調整される。
In the method for overlaying liquid crystal panels according to the present invention, when light is irradiated toward the second alignment mark on the second substrate, the surface of the first alignment mark on the first substrate is placed on the surface of the first alignment mark on the first substrate. A spot light having a shape related to the second alignment mark is formed. The amount of light that has passed through the first alignment mark or the amount of light reflected from the first alignment mark is detected from the spot light, and the relative positional relationship between the first substrate and the second substrate is determined according to the amount of light. Adjusted.

【0009】本発明による液晶パネルの重ね合わせ装置
では、光照射手段により第2の基板側の第2のアライメ
ントマークに向けて光が照射される。光照射手段から第
2のアライメントマークに照射された光はスポット形成
手段により集光され、これにより第1の基板側の第1の
アライメントマークの表面に第2のアライメントマーク
と関連した形状のスポット光が形成される。このスポッ
ト形成手段により形成されるスポット光のうち第1のア
ライメントマークを通過した光量または第1のアライメ
ントマークにより反射された光量が光量検出手段により
検出され、この光量検出手段の検出結果に応じて基板移
動手段により第1の基板と第2の基板との相対的な位置
関係の微調整が行われる。
In the liquid crystal panel superposition apparatus according to the present invention, light is irradiated toward the second alignment mark on the second substrate side by the light irradiation means. Light emitted from the light irradiating means to the second alignment mark is condensed by the spot forming means, so that a spot having a shape related to the second alignment mark is formed on the surface of the first alignment mark on the first substrate side. Light is formed. The light amount passing through the first alignment mark or the light amount reflected by the first alignment mark among the spot lights formed by the spot forming unit is detected by the light amount detecting unit, and the light amount is detected according to the detection result of the light amount detecting unit. Fine adjustment of the relative positional relationship between the first substrate and the second substrate is performed by the substrate moving means.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】図1(a)〜(c)は本発明による液晶パ
ネルの重ね合わせ方法に用いる液晶表示装置10の構成
の1例を表すものである。なお、これらの図は液晶表示
装置10のうち、表示エリア10Aとこの表示エリア1
0Aの周囲に設けられた非表示エリア(ガードリング
部)10Bとを含む一部の領域を表している。液晶表示
装置10は、各画素制御用のTFT等が形成された第1
の基板としての駆動基板11、およびマイクロレンズ等
が形成された第2の基板としての対向基板12により構
成されている。同図(a)は対向基板12、また、同図
(b)は駆動基板11をそれぞれ上面側から見た図であ
り、これらの駆動基板11と対向基板12とを重ね合わ
せた後の液晶表示装置10を側面から見た状態を表すも
のが同図(c)である。
FIGS. 1A to 1C show an example of the configuration of a liquid crystal display device 10 used in a method of superposing liquid crystal panels according to the present invention. These figures show the display area 10A and the display area 1 of the liquid crystal display device 10.
It shows a partial area including a non-display area (guard ring portion) 10B provided around 0A. The liquid crystal display device 10 has a first TFT in which a TFT and the like for controlling each pixel are formed.
And a counter substrate 12 as a second substrate on which micro lenses and the like are formed. FIG. 2A is a view of the counter substrate 12 and FIG. 2B is a view of the drive substrate 11 as viewed from above, and the liquid crystal display after the drive substrate 11 and the counter substrate 12 are superimposed. FIG. 3C shows the state of the device 10 as viewed from the side.

【0012】対向基板12には、駆動基板11側の表示
エリア10A内の開口部13に光を集光させるための多
数のマイクロレンズ14からなるレンズ群が直接一体的
に形成され、所謂オンチップ型マイクロレンズ(OC
L)を構成している。各マイクロレンズ14は上面から
見て例えば六角形状をなしている。対向基板12の表示
エリア10B内の任意の位置には集光機能を有する第2
のアライメントマーク15が形成されている。すなわ
ち、この第2のアライメントマーク15は所定の屈折率
を有する透明体、本実施の形態では表示エリア10A側
のマイクロレンズ14と同じ材質(例えば透明樹脂)お
よび形状(略半球面状)をしており、所謂レンズ状とな
っている。
On the opposite substrate 12, a lens group consisting of a number of microlenses 14 for condensing light on an opening 13 in a display area 10A on the side of the driving substrate 11 is formed directly and integrally, so-called on-chip. Type micro lens (OC
L). Each micro lens 14 has, for example, a hexagonal shape when viewed from above. An arbitrary position in the display area 10B of the counter substrate 12 has a second light condensing function.
Are formed. That is, the second alignment mark 15 is made of a transparent material having a predetermined refractive index, in this embodiment, the same material (for example, transparent resin) and shape (substantially hemispherical shape) as the microlens 14 on the display area 10A side. In a so-called lens shape.

【0013】この第2のアライメントマーク15は、表
示エリア10Aにおけるマイクロレンズ14の形成プロ
セスで一括して同時に作成されるもので、このような方
法により従来工程に新たな工程を付加することなく、第
2のアライメントマーク15を形成することができる。
また、この方法により第2のアライメントマーク15を
マイクロレンズ14との相対位置がずれることなく形成
することができる。
The second alignment mark 15 is formed simultaneously and collectively in the process of forming the microlenses 14 in the display area 10A. With this method, a new process is not added to the conventional process. The second alignment mark 15 can be formed.
Further, by this method, the second alignment mark 15 can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 14.

【0014】一方、駆動基板11は、表示エリア10A
内に各画素制御のためのTFT部(図示せず)や映像を
映出するための開口部13を有すると共に、非表示エリ
ア10Bに、駆動基板11側の第2のアライメントマー
ク15に対応した例えば十字形状の第1のアライメント
マーク16が設けられている。第1のアライメントマー
ク16は、例えば駆動基板11の製造プロセスにおいて
配線材料や遮光材料のAl(アルミニウム),Ti(チ
タン)等の金属層17を形成する際に同一工程で形成さ
れる。
On the other hand, the driving substrate 11 is provided with a display area 10A.
A TFT portion (not shown) for controlling each pixel and an opening 13 for projecting an image are provided therein, and a non-display area 10B corresponding to the second alignment mark 15 on the drive substrate 11 side. For example, a cross-shaped first alignment mark 16 is provided. The first alignment mark 16 is formed in the same step when the metal layer 17 such as Al (aluminum) or Ti (titanium) as a wiring material or a light shielding material is formed in the manufacturing process of the drive substrate 11, for example.

【0015】図2はこのような構成を有する駆動基板1
1と対向基板12とを重ね合わせるための重ね合わせ装
置20の概念的な構成を表すものである。すなわち、本
実施の形態による重ね合わせ装置20は、対向基板12
側の第2のアライメントマーク15に向けて光を照射す
るための光照射手段201と、この光照射手段201か
ら第2のアライメントマーク15に照射された光を集光
し、駆動基板11側の第1のアライメントマーク16の
表面に第2のアライメントマーク15と関連した形状
(本実施の形態では第2のアライメントマーク15(マ
イクロレンズ)の外形と相似形状)のスポット光を形成
するためのスポット形成手段202と、このスポット形
成手段202により形成されるスポット光のうち第1の
アライメントマーク15を通過する光量または第1のア
ライメントマーク15により反射される光量を検出する
ための光量検出手段203と、この光量検出手段203
の検出結果に応じて駆動基板11と対向基板12との相
対的な位置関係の微調整を行うための基板移動手段20
4とを備えたものである。
FIG. 2 shows a driving board 1 having such a structure.
1 illustrates a conceptual configuration of a superposition apparatus 20 for superposing a counter substrate 1 and a counter substrate 12. That is, the superposing apparatus 20 according to the present embodiment
Light irradiating means 201 for irradiating light toward the second alignment mark 15 on the side, and condensing light irradiated from the light irradiating means 201 onto the second alignment mark 15, and A spot for forming a spot light having a shape related to the second alignment mark 15 (in this embodiment, a shape similar to the outer shape of the second alignment mark 15 (microlens)) on the surface of the first alignment mark 16 Forming means 202; and a light amount detecting means 203 for detecting a light amount passing through the first alignment mark 15 or a light amount reflected by the first alignment mark 15 in the spot light formed by the spot forming means 202. , This light amount detecting means 203
Moving means 20 for finely adjusting the relative positional relationship between drive substrate 11 and counter substrate 12 according to the detection result of
4 is provided.

【0016】図3はこの重ね合わせ装置20の具体的な
構成を表すものである。この重ね合わせ装置20は、X
−Y−θテーブル21上に載置された駆動基板11と、
これに対向して上方に固定配置された対向基板12の上
方に、背面に反射鏡22aを有する光源22が配置され
ると共に、駆動基板11の下方に、光源22に対向させ
て受光装置23を配置したものである。受光装置23と
しては例えば受光量を電気信号に変換する受光素子が用
いられる。受光装置23には制御装置24が接続されて
いる。この制御装置24は受光装置24から出力された
電気信号を受けて第1のアライメントマーク16と第2
のアライメントマーク15とのずれ量(すなわち駆動基
板11と対向基板12とのずれ量)を算出し、そのずれ
量に応じてX−Y−θテーブル21を駆動するようにな
っている。なお、光源22が上述の光照射手段201、
第2のアライメントマーク15(マイクロレンズ)がス
ポット形成手段202、受光装置23が光量検出手段2
03、またX−Y−θテーブル21および制御装置24
が基板移動手段204をそれぞれ構成している。
FIG. 3 shows a specific configuration of the superposing apparatus 20. This superimposing device 20 has X
A drive board 11 placed on a -Y-θ table 21;
A light source 22 having a reflecting mirror 22a on the back is disposed above the counter substrate 12 fixed and disposed above and opposed thereto, and a light receiving device 23 is disposed below the driving substrate 11 so as to face the light source 22. It is arranged. As the light receiving device 23, for example, a light receiving element that converts a received light amount into an electric signal is used. The control device 24 is connected to the light receiving device 23. The control device 24 receives the electric signal output from the light receiving device 24 and receives the first alignment mark 16 and the second alignment mark 16.
Of the alignment mark 15 (that is, the amount of displacement between the driving substrate 11 and the counter substrate 12), and drives the XY-θ table 21 according to the amount of deviation. In addition, the light source 22 is the light irradiation unit 201 described above,
The second alignment mark 15 (microlens) is the spot forming means 202 and the light receiving device 23 is the light quantity detecting means 2
03, the XY-θ table 21 and the control device 24
Constitute the substrate moving means 204, respectively.

【0017】この重ね合わせ装置20では、光源22か
ら第2のアライメントマーク15および第1のアライメ
ントマーク16に向けて光を照射し、この光の第2のア
ライメントマーク15を介して第1のアライメントマー
ク16を透過する量を受光装置23により検出する。こ
の受光装置23の受光量に応じて制御装置24によりX
−Y−θテーブル21が駆動され、駆動基板11が移動
し、これにより駆動基板11と対向基板12との重ね合
わせが行われる。
In the superposing device 20, light is emitted from the light source 22 toward the second alignment mark 15 and the first alignment mark 16, and the first alignment mark 15 of the light is irradiated through the second alignment mark 15. The amount of light transmitted through the mark 16 is detected by the light receiving device 23. According to the amount of light received by the light receiving device 23, X
The -Y-θ table 21 is driven, and the drive substrate 11 moves, whereby the drive substrate 11 and the counter substrate 12 are overlapped.

【0018】図4および図5はそれぞれ図1に示した第
1のアライメントマーク16および第2のアライメント
マーク15を取り出して拡大表示したものであり、図6
はこれらマーク15,16の重ね合わせ時の断面構成を
表したものである。光源22から出た光は、対向基板1
2中に作り込まれたマイクロレンズ(第2のアライメン
トマーク15)のレンズ効果により集光され、駆動基板
12中の第1のアライメントマーク16の表面では、図
7に平面状態を示したように所定のサイズ(φa)のス
ポット光18となる。この第1のアライメントマーク1
6の表面に形成されたスポット光18のうち、第1のア
ライメントマーク16のパターンのアルミニウム膜(A
l)のない部分へ入射した光(領域A)は駆動基板11
を通過することができるが、アルミニウム膜(Al)の
ある部分へ入射した光(領域B)は駆動基板11を通過
することができない。
FIGS. 4 and 5 show the first alignment mark 16 and the second alignment mark 15 shown in FIG. 1 taken out and enlarged, respectively.
Represents the cross-sectional configuration of the marks 15 and 16 when they are superimposed. The light emitted from the light source 22 is transmitted to the opposite substrate 1.
The light is condensed by the lens effect of the microlenses (second alignment marks 15) formed in the substrate 2, and on the surface of the first alignment marks 16 in the drive substrate 12, as shown in a planar state in FIG. The spot light 18 has a predetermined size (φa). This first alignment mark 1
6 of the spot light 18 formed on the surface of the aluminum film (A) of the pattern of the first alignment mark 16.
The light (region A) incident on the part without l) is
However, light (region B) incident on a portion of the aluminum film (Al) cannot pass through the drive substrate 11.

【0019】ここで、本実施の形態では、図8に示した
ように駆動基板11と対向基板112の重ね合わせにず
れがないときに、駆動基板11を通過し受光装置23に
入射される光の量が最大となるようにする。すなわち、
十字形状の第1のアライメントマーク16の各部の幅b
は第2のアライメントマーク15による第1のアライメ
ントマーク16の表面でのスポット光18の径aよりも
狭く(a>b)なっていると共に、第1のアライメント
マーク16の中央部における幅はスポット光18の径a
と同じ大きさとなっている。このような構成の第1のア
ライメントマーク16を通過してきた光は上述のように
受光装置23側で受光される。制御装置24はこの受光
装置23の受光量を監視し、その光量が最大となるよう
にX−Y−θテーブル21を駆動し駆動基板11を移動
させる。これにより液晶パネル(駆動基板11および対
向基板12)の精密な位置合わせ(重ね合わせ)が行わ
れる。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 8, when there is no shift in the superposition of the driving substrate 11 and the counter substrate 112, the light passing through the driving substrate 11 and entering the light receiving device 23 Is to be maximized. That is,
The width b of each part of the first alignment mark 16 having a cross shape
Is smaller than the diameter a of the spot light 18 on the surface of the first alignment mark 16 by the second alignment mark 15 (a> b), and the width at the center of the first alignment mark 16 is the spot. Diameter a of light 18
It is the same size as. The light passing through the first alignment mark 16 having such a configuration is received by the light receiving device 23 as described above. The control device 24 monitors the amount of light received by the light receiving device 23 and drives the XY-θ table 21 to move the drive substrate 11 so that the amount of light is maximized. As a result, the liquid crystal panels (the drive substrate 11 and the opposing substrate 12) are precisely aligned (overlaid).

【0020】このように本実施の形態では、駆動基板1
1と対向基板12とを第1のアライメントマーク16お
よび第2のアライメントマーク15を重ね合わせて位置
整合させた結果、図1(c)に示したように、対向基板
12側の複数のマイクロレンズ14それぞれが駆動基板
11側の対応する開口部13上に正確に位置合わされる
こととなる。また、本実施の形態では、対向基板12側
の第2のアライメントマーク15を表示エリア10A側
のマイクロレンズ14と同一プロセスで対向基板12と
一体的に形成するようにしたので、第2のアライメント
マーク15を従来工程に新たな工程を付加することなく
形成することができると共にマイクロレンズ14との相
対位置がずれることなく形成することができる。従っ
て、駆動基板11と対向基板12との重ね合わせをより
精度良く行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the driving substrate 1
As shown in FIG. 1C, a plurality of microlenses on the counter substrate 12 side are aligned with each other by superposing the first alignment mark 16 and the second alignment mark 15 on the counter substrate 12. 14 will be accurately positioned on the corresponding opening 13 on the drive substrate 11 side. Further, in the present embodiment, the second alignment mark 15 on the counter substrate 12 side is formed integrally with the counter substrate 12 in the same process as the micro lens 14 on the display area 10A side. The mark 15 can be formed without adding a new process to the conventional process, and can be formed without shifting the relative position with respect to the microlens 14. Therefore, the driving substrate 11 and the opposing substrate 12 can be superimposed more accurately.

【0021】図9および図10はそれぞれ上記実施の形
態に係る駆動基板11側の第1のアライメントマークの
形状の変形例を表すもので、それぞれ2つのマークが重
なった状態を上から見たものである。なお、ここでは対
向基板12側の第1のアライメントマーク15は上記実
施の形態と同じである。図9の第1のアライメントマー
ク31はL字形状、図10の第1のアライメントマーク
32は放射状の形状となっている。いずれも第1のアラ
イメントマーク16の各部の幅bが第2のアライメント
マーク15による第1のアライメントマーク31,32
の表面でのスポット径aよりも狭く(a>b)、また、
第1のアライメントマーク16の中央部における幅がス
ポット径aと同じ大きさとなっていることは上記実施の
形態と同様であり、その作用効果も同様である。
FIGS. 9 and 10 each show a modification of the shape of the first alignment mark on the side of the drive substrate 11 according to the above-described embodiment. FIG. 9 and FIG. It is. Here, the first alignment mark 15 on the counter substrate 12 side is the same as in the above embodiment. The first alignment mark 31 in FIG. 9 has an L shape, and the first alignment mark 32 in FIG. 10 has a radial shape. In each case, the width b of each part of the first alignment mark 16 is equal to the first alignment marks 31 and 32 by the second alignment mark 15.
Smaller than the spot diameter a on the surface of (a> b), and
The fact that the width at the center of the first alignment mark 16 is the same as the spot diameter a is the same as in the above embodiment, and the operation and effect are also the same.

【0022】以上、種々の実施の形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その均等の範囲で種々変形可能である。例え
ば、上記実施の形態では、制御装置24により受光量を
監視しながらX−Y−θテーブル21の駆動を自動的に
行うようにしたが、受光装置23の受光量を見て操作者
が手動でX−Y−θテーブル21を駆動させるようにし
てもよい。この場合には受光装置23としては例えばカ
メラあるいは顕微鏡を用いることができる。
Although the present invention has been described with reference to various embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within an equivalent range. For example, in the above-described embodiment, the XY-θ table 21 is automatically driven while the control device 24 monitors the amount of received light. May drive the XY-θ table 21. In this case, for example, a camera or a microscope can be used as the light receiving device 23.

【0023】また、駆動基板11側の第1のアライメン
トマーク16のネガポジを反転させると共に、受光装置
23を対向基板12側に配置し、第1のアライメントマ
ーク16からの反射光を受光装置23により受光するよ
うに構成してもよい。また、第1のアライメントマーク
16および第2のアライメントマーク15の形状は上記
実施の形態のものに限らず、他の形状でもよいことはい
うまでもない。
In addition, the negative / positive of the first alignment mark 16 on the driving substrate 11 is reversed, and the light receiving device 23 is disposed on the counter substrate 12, and the light reflected from the first alignment mark 16 is reflected by the light receiving device 23. It may be configured to receive light. In addition, the shapes of the first alignment mark 16 and the second alignment mark 15 are not limited to those in the above-described embodiment, but may be other shapes.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶パネル
の重ね合わせ方法およびそのための装置によれば、第2
の基板側の第2のアライメントマークに向けて光を照射
することにより第1の基板側の第1のアライメントマー
クの表面に第2のアライメントマークに関連した形状の
スポット光を形成すると共に、このスポット光が第1の
アライメントマークを通過する光量または第1のアライ
メントマークから反射される光量を検出し、その光量に
応じて第1の基板と第2の基板との相対的な位置関係を
調整するようにしたので、2つの基板の重ね合わせ精度
が向上し、画素部とマイクロ集光レンズとの整合が図ら
れると共に、開口率およびレンズ集光率を向上させるこ
とができ、更に重ね合わせの自動化を図ることも可能に
なるという効果を奏する。
As described above, according to the method and apparatus for superposing liquid crystal panels of the present invention,
By irradiating light toward the second alignment mark on the substrate side of the first substrate, a spot light having a shape related to the second alignment mark is formed on the surface of the first alignment mark on the first substrate side. Detecting the amount of spot light passing through the first alignment mark or the amount of light reflected from the first alignment mark, and adjusting the relative positional relationship between the first substrate and the second substrate according to the amount of light Therefore, the overlay accuracy of the two substrates is improved, the pixel unit and the micro condenser lens are matched, the aperture ratio and the lens condenser ratio can be improved, and This has the effect that automation can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による液晶パネルの重ね合わせ方法に用
いる液晶表示装置の概略構成例を表すもので、同図
(a)は対向基板を表す上面図、同図(b)は駆動基板
を表す上面図、同図(c)は対向基板と駆動基板が重ね
合わされた状態を表す側面図である。
FIGS. 1A and 1B show a schematic configuration example of a liquid crystal display device used for a method of superposing liquid crystal panels according to the present invention, wherein FIG. 1A is a top view showing a counter substrate, and FIG. FIG. 3C is a side view showing a state in which the opposing substrate and the driving substrate are overlaid.

【図2】本発明の一実施の形態に係る重ね合わせ装置の
基本原理を説明するためのブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the basic principle of the superposing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図3】図2の重ね合わせ装置の具体例を表す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a specific example of the superposition apparatus in FIG. 2;

【図4】対向基板側の第2のアライメントマークの一例
を表す平面図である。
FIG. 4 is a plan view illustrating an example of a second alignment mark on the counter substrate side.

【図5】駆動基板側の第1のアライメントマークの一例
を表す平面図である。
FIG. 5 is a plan view illustrating an example of a first alignment mark on a driving substrate side.

【図6】第1のアライメントマークと第2のアライメン
トマークとの重ね合わせ時の断面構造を表す構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a cross-sectional structure when a first alignment mark and a second alignment mark are superimposed.

【図7】第2のアライメントマークで集光されたスポッ
ト光の第1のアライメントマークの表面での状態を説明
するための上面図である。
FIG. 7 is a top view for explaining the state of the spot light condensed by the second alignment mark on the surface of the first alignment mark.

【図8】第1のアライメントマークと第2のアライメン
トマークとが重なり合ったときの状態を表す上面図であ
る。
FIG. 8 is a top view illustrating a state where a first alignment mark and a second alignment mark overlap each other.

【図9】図1および図5に示した実施の形態の第2のア
ライメントマークの変形例を説明するための上面図であ
る。
FIG. 9 is a top view for explaining a modification of the second alignment mark of the embodiment shown in FIGS. 1 and 5;

【図10】図1および図5に示した実施の形態の第2の
アライメントマークの他の変形例を説明するための上面
図である。
FIG. 10 is a top view for explaining another modification of the second alignment mark of the embodiment shown in FIGS. 1 and 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶表示装置、11…駆動基板(第1の基板)、
12…対向基板(第2の基板)、13…開口部、14…
マイクロレンズ、15…第2のアライメントマーク、1
6…第1のアライメントマーク、20…重ね合わせ装
置、21…X−Y−θテーブル、22…光源、23…受
光装置、24…制御装置。
10: liquid crystal display device, 11: drive substrate (first substrate),
12 ... counter substrate (second substrate), 13 ... opening, 14 ...
Microlens, 15 second alignment mark, 1
6: first alignment mark, 20: superposition device, 21: XY-θ table, 22: light source, 23: light receiving device, 24: control device.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の画素からなる画素部を有すると共
に重ね合わせの基準となる第1のアライメントマークが
形成された第1の基板と、この第1の基板側の画素部に
対応して複数のマイクロ集光レンズが設けられると共に
重ね合わせの基準となる第2のアライメントマークが設
けられた第2の基板とを所定の間隙をおいて重ね合わせ
るための方法であって、 前記第2の基板側の第2のアライメントマークに向けて
光を照射することにより第1の基板側の第1のアライメ
ントマーク面に第2のアライメントマークに関連した形
状のスポット光を形成すると共に、このスポット光が第
1のアライメントマークを通過する光量または第1のア
ライメントマークから反射した光量を検出し、その光量
に応じて第1の基板と第2の基板との相対的な位置関係
を調整することを特徴とする液晶パネルの重ね合わせ方
法。
A first substrate having a pixel portion composed of a plurality of pixels and having a first alignment mark serving as a reference for superposition formed thereon, and a plurality of pixels corresponding to the pixel portion on the first substrate side. A second substrate provided with a micro-condenser lens and a second alignment mark serving as a reference for superposition, the second substrate being superimposed at a predetermined gap, wherein the second substrate By irradiating light toward the second alignment mark on the side, a spot light having a shape related to the second alignment mark is formed on the first alignment mark surface on the first substrate side, and the spot light is The amount of light passing through the first alignment mark or the amount of light reflected from the first alignment mark is detected, and the relative position between the first substrate and the second substrate is determined according to the amount of light. How superposition liquid crystal panel and adjusting a relationship.
【請求項2】 前記第1のアライメントマークを透過
し、または第1のアライメントマークから反射した光量
が最大となるように第1の基板と第2の基板との位置関
係を調整することを特徴とする請求項1記載の液晶パネ
ルの重ね合わせ方法。
2. The method according to claim 1, wherein the positional relationship between the first substrate and the second substrate is adjusted so that the amount of light transmitted through the first alignment mark or reflected from the first alignment mark is maximized. The method for superimposing liquid crystal panels according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記第2のアライメントマークの形状を
略半球面状とし、第1のアライメントマークの形状を、
その中央領域の最大幅が第2のアライメントマークによ
るスポット光の直径と同一であると共にその他の領域の
幅が第2のアライメントマークによるスポット光の直径
よりも狭い形状とすることを特徴とする請求項2記載の
液晶パネルの重ね合わせ方法。
3. The shape of the second alignment mark is substantially hemispherical, and the shape of the first alignment mark is
The maximum width of the central area is the same as the diameter of the spot light by the second alignment mark, and the width of the other areas is smaller than the diameter of the spot light by the second alignment mark. Item 3. A method for superposing liquid crystal panels according to Item 2.
【請求項4】 前記第2のアライメントマークをマイク
ロ集光レンズと同じ材料の透明体により形成することを
特徴とする請求項3記載の液晶パネルの重ね合わせ方
法。
4. The method according to claim 3, wherein the second alignment mark is formed of a transparent material of the same material as the micro condenser lens.
【請求項5】 前記第2のアライメントマークをマイク
ロ集光レンズと同じ材料の透明体によりマイクロ集光レ
ンズと同一工程で形成することを特徴とする請求項4記
載の液晶パネルの重ね合わせ方法。
5. The method according to claim 4, wherein the second alignment mark is formed of a transparent material of the same material as the micro condenser lens in the same step as the micro condenser lens.
【請求項6】 複数の画素からなる画素部を有すると共
に第2のアライメントマークが形成された第1の基板
と、この第1の基板側の画素部に対応して複数のマイク
ロ集光レンズが設けられると共に重ね合わせの基準とな
る第2のアライメントマークが設けられた第2の基板と
を所定の間隙をおいて重ね合わせるための重ね合わせ装
置であって、 前記第2の基板側の第2のアライメントマークに向けて
光を照射するための光照射手段と、 この光照射手段から第2のアライメントマークに照射さ
れた光を集光し、第1の基板側の第1のアライメントマ
ークの表面に第2のアライメントマークと関連した形状
のスポット光を形成するスポット形成手段と、 このスポット形成手段により形成されるスポット光のう
ち第1のアライメントマークを通過した光量または第1
のアライメントマークにより反射される光量を検出する
光量検出手段と、 この光量検出手段の検出結果に応じて前記第1の基板と
第2の基板との相対的な位置関係の微調整を行うための
基板移動手段とを備えたことを特徴とする液晶パネルの
重ね合わせ装置。
6. A first substrate having a pixel portion composed of a plurality of pixels and having a second alignment mark formed thereon, and a plurality of micro condenser lenses corresponding to the pixel portion on the first substrate side. A superimposing apparatus for superposing a second substrate provided with a second alignment mark serving as a superimposition reference at a predetermined gap, comprising: Light irradiating means for irradiating light toward the alignment mark, and condensing light irradiated from the light irradiating means onto the second alignment mark, and the surface of the first alignment mark on the first substrate side Forming a spot light having a shape related to the second alignment mark, and passing the first alignment mark out of the spot light formed by the spot forming means. Amount of light or first
Light amount detecting means for detecting the amount of light reflected by the alignment mark; and fine adjustment of the relative positional relationship between the first substrate and the second substrate in accordance with the detection result of the light amount detecting means. What is claimed is: 1. An apparatus for superposing liquid crystal panels, comprising: substrate moving means.
【請求項7】 前記スポット形成手段は透明材料によっ
て集光特性を有するように略半球面状に形成された第2
のアライメントマークであり、スポット光の形状が第2
のアライメントマークの平面形状に対応した円形である
ことを特徴とする請求項6記載の液晶パネルの重ね合わ
せ装置。
7. A spot forming means which is formed in a substantially hemispherical shape by a transparent material so as to have a light collecting characteristic.
Alignment mark, and the shape of the spot light is
7. The apparatus according to claim 6, wherein the alignment mark has a circular shape corresponding to the planar shape of the alignment mark.
【請求項8】 更に、前記光量検出手段の検出結果に基
づき第1のアライメントマークと第2のアライメントマ
ークとの相対的なずれ量を検出し、このずれ量に応じて
前記基板移動手段を駆動するための制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項7記載の液晶パネルの重ね合わせ
装置。
8. A relative displacement amount between the first alignment mark and the second alignment mark is detected based on a detection result of the light amount detection unit, and the substrate moving unit is driven according to the displacement amount. 8. A liquid crystal panel superposition apparatus according to claim 7, further comprising control means for performing the operation.
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