KR100446080B1

KR100446080B1 - 시트 부재들 사이의 정렬방법, 정렬방법, 기판조립방법,및 정렬장치

Info

Publication number: KR100446080B1
Application number: KR10-2001-0075640A
Authority: KR
Inventors: 노구찌미찌까쯔; 헤이또쯔네오; 에반조지 콜간; 스즈끼마사루
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2001-12-01
Publication date: 2004-08-30
Also published as: US6502324B2; CA2358685C; US20020069550A1; CN1359023A; CA2358685A1; KR20020046156A; CN1177246C; TW528855B

Abstract

본 발명은 고 정밀도의 정렬을 용이하고 확실하게 수행할 수 있고 제조 수율의 감소를 억제할 수 있는, 시트 부재들(sheet materials) 사이의 정렬방법, 정렬방법, 기판 조립방법 및 정렬장치를 제공하는 것이다.

기준으로서 띠 형태의 광에 기초하여 정렬이 수행된 후, 기준으로서 렌티큘러(lenticular) 렌즈의 집속 렌즈부의 이음부에 기초하여 정렬이 수행된다. 보다 구체적으로는, 광원으로부터 방출되고 렌티큘러 렌즈에 띠 형태(band-like)로 집속된 광을 기준으로서 이용함으로써, 액정 표시셀의 회전 방향으로의 편차가 교정된다. 계속하여, 현미경의 초점 심도를 변화시킴으로써, 액정 표시셀의 블랙 매트릭스 및 렌티큘러 렌즈의 집속 렌즈부의 이음부의 위치들에 대한 측정이 수행된다. 그 다음에, 그 측정의 결과에 기초하여, 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 수평 정렬이 수행된다.

Description

시트 부재들 사이의 정렬방법, 정렬방법, 기판조립방법, 및 정렬장치{METHOD OF ALIGNMENT BETWEEN SHEET MATERIALS, METHOD OF ALIGNMENT, SUBSTRATE ASSEMBLING METHOD AND ALIGNING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 액정 표시패널을 구성하는 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 정렬을 위해 적절히 이용되는 시트 부재들 사이의 정렬방법, 정렬방법,기판 조립방법, 및 정렬장치에 관한 것이다.

개인용 컴퓨터의 모니터나 그 밖의 다양한 모니터에 이용되는 화상 표시 장치로서 액정표시장치의 인기는 현저히 커지고 있다. 이러한 종류의 액정표시장치는 일반적으로, 조명용 시트 광원으로 백라이트가 표시패널의 후측 상에 배치되어 있고, 어떤 주어진 범위를 가진 액정표시장치 표면이 전체적으로 균일한 밝기를 갖도록 조명되고, 그에 의해 그 표시패널의 액정표시장치 표면 상에 형성되는 화상이 시인(視認)될 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.

종래에 이용되는 표시패널은, 신호선과 게이트선, 비정질 실리콘 층 등을 그위에 가지는 TFT, 및 컬러 필터 등을 포함하며, 이들 모두는 2개의 유리기판 사이에서 적층되어 있다. 이러한 표시패널에 있어서, 백라이트로부터 방출된 광은, 컬러 필터에 의해 R(적), G(녹), B(청)의 3색으로 분산되어, R색, G색, B색 각각의 화소를 형성한다.

특히, 투사형 액정표시장치에 있어서, 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입사 광을 집속시키고 그 광을 화소의 개구부에 수렴시킴으로써, 투과된 광량이 증가된다. 이와 관련된 예는 일본 특개평3-244286호 공보에 개시되어 있다.

최근, 표시패널로부터 필터를 제거하는 기술로서, 렌티큘러 렌즈를 이용하는 표시패널이 개발되고 있다.

도 12는 렌티큘러 렌즈를 이용하는 그러한 표시패널의 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 12에 있어서, 참조번호 1은 액정 표시셀을, 참조번호 2는 렌티큘러 렌즈를 나타내고 있다.

액정 표시셀(1)은 2개의 유리기판(3A, 3B) 사이에 밀봉된 액정, 신호선(4s), 게이트선(도시하지 않음), TFT 소자, 및 표시 전극 등을 포함하고 있다. 유리기판(3A)에 있어서, 블랙 매트릭스(5)는 신호선(4s)과 게이트선을 피복하도록 형성되어 있다.

렌티큘러 렌즈(2)는 단면이 개략적으로 원호 형상이 되게 형성된 다수의 배열된 집속 렌즈부(7)를 포함하고 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 집속 렌즈부(7)의 개략적 원호 형상의 단면은 신호선(4s)의 연장 방향으로 연속하여 형성되어 있다. 각각의 집속 렌즈부(7)는, 그의 양측에 배열되어 있는 다른 집속 렌즈부들(7)의 이음부들(7a, 7a) 사이에 폭 방향으로 총 3개의 개구부(8)가 위치되도록 형성되며, 각각의 개구부(8)는 블랙 매트릭스(5)에 의해 규정되며 1개의 화소를 형성한다.

렌티큘러 렌즈(2)를 갖는 이러한 표시패널에 있어서, 광원으로서 백라이트 유니트(도시하지 않음)로부터 방출된 광은 그 백라이트 유니트 내에 제공되어 있는 회절 격자에 의해 R, G, 및 B의 3색으로 분산되고, 그 분산된 광은 렌티큘러 렌즈(2) 상에 입사된다. 이 경우에, 그 분산된 광의 입사 각은 각각의 색에 대해 서로 다르며, 각각의 분산된 광은 평행 광선이다. 따라서, 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)에 집속된 각각의 색의 광은 이음부들(7a, 7a) 사이에 배열되어 있는 3개의 개구부(8)의 각각에서 화상을 형성하게 된다. 그 결과, R, G, 및 B의 3색의 화소들이 각각의 집속 렌즈부(7)의 폭 방향으로 차례로 형성되게 된다.

이러한 표시패널의 제조 공정에 있어서, 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)에 집속된 광에 의해 형성된 각각의 색화상(광)의 위치를 유리기판(3A) 내에 형성된 각각의 개구부(8)의 위치와 정밀하게 정렬시키기 위해서, 렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1) 사이의 정렬이 수행되어야 한다.

렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1) 사이의 정렬을 수행하는 것을 목적으로 하는 기술들이 일본 특개평8-211515호 및 특개평9-113215호 공보에 이미 개시되어 있다. 일본 특개평8-211515호에 개시된 기술에 따르면, 정렬용 마크가 렌티큘러 렌즈(2)나 그 대향측의 기판(액정 표시셀(1))에 형성되고, 이 마크를 이용하여 정렬이 수행된다. 일본 특개평9-113215호에 개시된 기술에 따르면, 단면이 개략적으로 원호 형상이 아닌 "평면(planar) 영역"이 렌티큘러 렌즈(2)에 형성되고, 정렬은 이 평면 영역을 현미경을 통하여 식별(view)함으로써 수행된다.

하지만, 이러한 전술한 종래 기술에 있어서는, 정렬용 마크가 렌티큘러 렌즈(2) 또는 기판에 제공되어야 하고, 평면 영역이 렌티큘러 렌즈(2)에 형성되어야 한다. 따라서, 이러한 마크나 평면 영역을 형성하기 위한 추가적인 시간과 노력이 필요하였다.

이러한 제조 공정에 있어서, 렌티큘러 렌즈(2)는 단면이 개략적으로 원호 형상인 집속 렌즈부(7)의 연장 방향으로 연속되어 있는 웹(web)으로부터 특정된 크기로 절단된다. 이때, 정렬용 마크나 평면 영역이 이 웹 제조 단계에서 형성된다. 정렬용 마크나 평면 영역이 이 웹 제조 단계보다 이전에 형성되면, 렌티큘러 렌즈(2)를 그 웹으로부터 절단하는 위치가 결정된다. 따라서, 어떤 결함 지점이 발견된다면, 그 절단의 위치는 시프트될 수 없고, 따라서 수율이 낮아지게 된다.

더나아가, 렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1)은, 화질 문제를 방지하기 위하여, 예를 들어 _25㎛의 정밀도를 가지고 서로에 대하여 고정되어 있어야 한다. 하지만, 렌티큘러 렌즈(2) 자체에 대해서, 그 집속 렌즈부(7)에 대한 피치의 정밀도는 그 제조 공정에서 _20㎛ 로 설정된다. 따라서, 이러한 고정을 위해서, 렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1) 사이의 정렬은 _5㎛의 매우 고 정밀도로 수행되어야 한다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점에 착안하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적은, 고 정밀도의 정렬을 용이하고 확실하게 수행할 수 있고 제조 수율의 감소를 억제할 수 있는, 시트 부재들 사이의 정렬방법, 정렬방법, 기판 조립방법 및 정렬장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 정렬장치의 시스템 구성을 도시하는 도면.

도 2는 정렬장치의 스테이지 유니트의 구성을 도시하는 단면도.

도 3은 제 1 실시예에 따른 현미경의 초점이 액정 표시셀에 설정된 상태를 도시하는 도면.

도 4는 도 3의 상태에서 얻어진 화상을 도시하는 도면.

도 5는 현미경의 초점이 렌티큘러 렌즈에 설정된 상태를 도시하는 도면.

도 6은 도 5의 상태에서 회전 방향으로의 편차가 교정되어 있는 경우의 화상을 도시하는 도면.

도 7은 액정 표시셀 및 렌티큘러 렌즈가 회전 방향으로의 편차를 갖고 있는 상태를 도시하는 도면.

도 8a 및 도 8b는 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 수평 방향으로의 편차가 교정된 경우의 현미경의 화상을 도시하는 도면, 특히, 도 8a는 액정 표시셀에 초점이 설정된 화상을 도시하고, 도 8b는 렌티큘러 렌즈에 초점이 설정된 화상을 도시.

도 9는 제 2 실시예에 따라 평행 광선을 투사하면서 액정 표시셀 상에 현미경의 초점이 설정된 상태에서 얻어진 화상을 도시하는 도면.

도 10은 기준으로서 평행 광선을 이용함으로써 액정 표시셀의 회전 방향으로의 교정 후에 얻어진 화상을 도시하는 도면.

도 11a 및 도 11b는 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 수평 방향으로의 편차가 교정된 경우의 현미경의 화상을 도시하는 도면, 특히, 도 11a는 액정 표시셀에 초점이 설정된 화상을 도시하고, 도 11b는 렌티큘러 렌즈에 초점이 설정된 화상을 도시.

도 12는 렌티큘러 렌즈를 구비하는 표시패널의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.

도 13은 렌티큘러 렌즈와 액정 표시셀 사이의 위치 관계를 도시하는 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 액정 표시셀

2 : 렌티큘러 렌즈

3A, 3B : 유리기판

4s : 신호선

5 : 블랙 매트릭스

7 : 집속 렌즈부

7a : 이음부

8 : 개구부

10 : 스테이지 유니트

11 : 기판 유지 스테이지

12 : 렌즈 유지 스테이지

13 : 구동 메커니즘

20 : 측정 유니트

21 : 제 1 관측 시스템

22 : 제 2 관측 시스템

23 : 현미경

24 : CCD 카메라

25 : 모니터

30 : 광원

40 : 제어 유니트

100 : 접착제

200 : 보호 막

300 : 띠 형태의 광

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르는 시트 부재들 사이의 정렬방법은, 제 1 시트 부재의 특정된 부분의 위치를 측정하기 위하여, 제 1 및 제 2 시트 부재들의 적층된 상태에서 현미경의 초점을 제 1 시트 부재 상에 설정하는 단계; 제 2 시트 부재의 특정된 부분의 위치를 측정하기 위하여, 현미경의 초점을 제 2 시트 부재 상에 설정하는 단계; 및 제 1 및 제 2 시트 부재의 측정된 위치들에 기초하여, 제 1 시트 부재와 제 2 시트 부재 사이의 정렬을 수행하는 단계를 포함한다.

제 1 및 제 2 시트 부재의 적층된 상태에서 현미경의 초점을 변화시킴으로써, 기준으로서의 현미경에 기초하여, 제 1 및 제 2 시트 부재의 위치가 각각 측정될 수 있다.

이 경우에, 제 2 시트 부재는 투과성이거나 불투과성일 수도 있다. 하지만, 현미경에서의 위치 측정을 위해 필요한 밝기는 보장되어야 한다. 제 1 및 제 2 시트 부재의 특정된 부분의 측정에 대해서는 어떠한 순서라도 채용될 수 있다.

제 2 시트 부재가, 나란히 배열된 복수의 렌즈부를 가진 렌즈시트이면, 그 렌즈시트의 위치는 서로 인접하는 렌즈부들의 이음부에서 측정된다. 렌즈부의 이음부는 신호선 또는 게이트선과 비교하여 충분히 얇게 되어 있고, 이러한 이음부를 이용하여 정렬을 수행함으로써, 고 정밀도의 정렬이 실현될 수 있다.

제 1 시트 부재가 매트릭스 형상으로 배치된 블랙 매트릭스와 신호선과 게이트선을 포함하는 액정 표시셀이라면, 액정 표시셀의 위치는 신호선, 게이트선 또는 블랙 매트릭스에 기초하여 측정될 수 있다. 이 경우에, 신호선, 게이트선 또는 블랙 매트릭스의 폭 방향으로 중심선의 위치를 측정하고, 그 중심선을 렌즈부들의 이음부와 일치시킴으로써, 정렬의 정밀도가 증가될 수 있다.

더나아가, 복수의 개소에서 제 1 및 제 2 시트 부재들의 위치를 측정함으로써, 제 2 시트 부재가 제 1 시트 부재로부터 어떤 각도로 편차를 가지고 있다면(회전 방향으로 편차를 가지고 있다면), 그 편차량이 측정될 수 있고, 그 편차량에 기초하여 정렬이 수행될 수 있다.

본 발명의 정렬방법에 따르면, 기준 광은 렌즈시트 측으로부터 함께 적층된 유리기판과 렌즈시트 상에 입사되고, 유리 기판은 렌즈시트를 통과하는 기준 광에대해 상대적으로 정렬된다. 이 경우에, 기준 광은 평행 광선이어야 하는 것이 바람직하다. 또한, 기준광은 렌즈시트에 집속되고, 띠 형태의 광으로서 유리기판으로 투사되어야 하는 것이 바람직하다. 기준광이 유리기판 상에 그와 거의 직교하는 방향으로부터 입사된다면, 유리기판 상에 투사된 기준 광의 위치는 용이하게 특정될 수 있다.

따라서, 렌즈시트를 통과한 기준 광이 그 렌즈시트에 의해 집속 또는 분산된 상태로 유리기판 상에 화상을 형성하기 때문에, 유리기판 상의 화상의 위치는 렌즈시트에 의해 결정된다. 따라서, 유리기판을 기준 광의 화상과 정렬시킴으로써, 유리기판이 렌즈시트와 정렬될 수 있다.

예를 들면, 유리기판이 액정 표시셀이라면, 블랙 매트릭스, 신호선, 및 게이트선과 같은 그 유리기판의 불투과성 부분은 그 기준 광에 대해 정렬될 수 있다.

본 발명에 따르는 정렬방법은, 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈가 적층되어 있는 상태에서 렌티큘러 렌즈 측으로부터 입사하는 평행 광선을 형성하고, 렌티큘러 렌즈의 집속 렌즈들 중의 하나에 평행 광선을 집속함으로써 얻어진 띠 형태의 기준 광에 대해 액정 표시셀을 정렬하는 제 1 단계; 관측수단의 초점을 액정 표시셀 상에 설정함으로써 액정 표시셀의 배선부의 위치에 대해 측정을 수행하고, 관측수단의 초점을 렌티큘러 렌즈 상에 설정함으로써 집속 렌즈의 이음부의 위치에 대해 측정을 수행하는 제 2 단계; 및 배선부 및 집속 렌즈의 이음부의 그 측정된 위치들에 기초하여, 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 정렬을 수행하는 제 3 단계를 포함한다.

제 1 단계에서, 기준 광에 대한 액정 표시셀의 회전 방향으로의 편차가 교정될 수도 있다. 제 3 단계에서, 집속 렌즈의 연장 방향과 직교하는 방향으로의 렌티큘러 렌즈와 액정 표시셀 사이의 편차가 교정될 수도 있다.

이 경우에, R, G, 및 B의 3개의 화소의 일 그룹이 액정 표시셀에 배열된다. 렌티큘러 렌즈의 하나의 집속 렌즈가 3개의 화소의 일 그룹에 대응하도록 제공된다면, 집속 렌즈가 1개 또는 2개의 화소만큼 시프트되는 것을 방지하도록 정렬이 수행되어야 한다. 이러한 경우에, 제 2 단계에서, 3개의 화소의 일 그룹에 대응하는 신호선과 같은 배선부는 액정 표시셀의 표시 영역 외측의 프레임을 이용함으로써 특정될 수 있다. 그 다음에, 그 특정된 배선부의 위치에 대한 측정을 수행함으로써, 렌티큘러 렌즈가 정밀하게 정렬될 수 있다.

또한, 서로 이격되어 있고 액정 표시셀의 중심선이 그들 사이에 유지되어 있는 2개의 개소에서 배선부와 집속 렌즈의 이음부의 위치들에 대한 측정을 수행함으로써, 기준으로서 액정 표시셀의 중심선에 기초하여, 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 정렬이 수행될 수 있다. 따라서, 기준으로서 액정 표시셀의 단부를 이용하여 수행되는 정렬과 비교하면, 액정 표시셀 또는 렌티큘러 렌즈의 제조 디멘젼 오차의 영향은 제한될 수 있다. 이 경우에, 액정 표시셀의 중심선은 도 1에 도시된 것과 같은 액정 표시셀의 표면(표시 영역)의 중심을 통과하는 선을 의미한다.

본 발명에 따르는 기판 조립방법은, 경화되지 않은 접착제를 내삽함으로써 유리기판과 렌즈시트를 적층하는 단계; 현미경에서 초점 심도를 변화킴으로써 유리기판 및 렌즈시트의 각각의 특정된 부분들의 위치들에 대해 측정을 수행하는 단계;그 측정 결과에 기초하여, 유리기판과 렌즈시트 사이의 정렬을 수행하는 단계; 및 접착제를 경화시키는 단계를 포함한다.

더나아가, 본 발명에 따르는 정렬장치는, 셀 유지수단; 렌즈 유지수단; 셀 유지수단과 렌즈 유지수단 중의 적어도 하나를 구동하는 구동 수단; 초점 심도를 변화시킬 수 있는 관측수단; 관측수단에 의해 얻어진 화상에 기초하여, 액정 표시셀 및 렌티큘러 렌즈의 위치 데이터를 획득하는 화상 처리기 등과 같은 위치 데이터 획득수단; 및 그 획득된 위치 데이터에 기초하여, 구동 수단을 제어하는 제어수단을 포함한다.

정렬장치는, 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의 회전방향으로의 편차를 측정하는 제 1 관측수단; 및 액정 표시셀과 렌티큘러 렌즈 사이의, 렌즈부의 연속 방향과 직교하는 방향으로의 편차를 측정하는 제 2 관측수단을 더 포함한다. 또한, 제 2 관측수단은 액정 표시셀의 일단부와 타단부에 각각 배치될 수 있다.

[실시예]

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여, 단지 예시적으로 설명하기로 한다.

이하에서는, 첨부된 도면에 도시된 제 1 및 제 2 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

(제 1 실시예)

우선, 현미경의 초점 심도를 변화시킴으로써 렌티큘러 렌즈를 유리기판과 정렬시키는 경우를 일례로 하여, 본 발명을 설명한다. 정렬의 대상으로 되는 렌티큘러 렌즈 및 유리기판이 제공되는 표시패널의 구성은 도 12 및 도 13에 도시된 것과 유사하다. 따라서, 동일한 부분들은 동일한 참조번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다. 상세한 설명에 있어서, 렌티큘러 렌즈(2)의 연속하는 집속 렌즈부들(7)의 방향을 "수직 방향"으로 설정하고 집속 렌즈부들(7)을 차례로 배열하는 방향을 "수평 방향"으로 설정하는 것으로 가정한다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 정렬장치의 시스템 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에서, 참조번호 10은 정렬의 대상이 되는 렌티큘러 렌즈(제 2 시트 부재 또는 렌즈시트)(2) 및 액정 표시셀(제 1 시트 부재 또는 유리기판)(1)을 유지하는 스테이지 유니트를 나타내고, 참조번호 20은 스테이지 유니트(10)에 의해 유지되어 있는 렌티큘러 렌즈(2) 및 액정 표시셀(1) 각각의 편차를 측정하는 측정 유니트를 나타내고, 참조번호 30은 광원을 나타내고, 참조번호 40은 측정 유니트(20)에 의해 수행된 관측의 결과에 기초하여, 스테이지 유니트(10)를 제어하는 제어 유니트(제어수단)를 나타낸다.

도 2는 스테이지 유니트(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 렌티큘러 렌즈(2) 및 액정 표시셀(1)은 자외선 경화 타입의 경화되지 않은 접착제(100)를 개재한 상태로 적층되어 있는 것으로 도시되어 있고, 이러한 적층은 이전의 단계에서 수행된다. 참조번호 200은 렌티큘러(2)의 제조 공정에서 집속 렌즈(7)에 부착되는 보호 막을 나타낸다.

스테이지 유니트(10)는 액정 표시셀(1)을 구성하는 유리기판(3A)을 유지하는 셀 유지수단으로서 제공된 기판 유지 스테이지(11), 및 렌티큘러 렌즈(2)를 유지하는 렌즈 유지수단으로서 제공된 렌즈 유지 스테이지(12)를 포함한다. 이러한 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12)은 그들의 표면에 각각 흡착 홀(11a 및 12a)을 가지며, 유리기판(3A)과 렌티큘러 렌즈(2)의 보호 막(200)을 흡착함으로써 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)를 유지할 수 있다. 이러한 흡착 동작은 네거티브 압력 원(도시하지 않음)으로부터 생성된 네거티브 압력에 의해 수행된다.

기판 및 렌즈 유지 스테이지(11 및 12)는, 제어 유니트(40)에서의 제어에 기초하여, 서보 모터 등(도시하지 않음)을 구비하는 구동수단으로서 제공된 구동 메커니즘(13)에 의해, 두 방향(즉, 수평 방향과 수직 방향)으로 그리고, 또한 회전 방향으로 자유롭게 구동될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 측정 유니트(20)는 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 회전 방향으로의 편차를 검출하기 위하여 제공된 제 1 관측 시스템(제 1 관측수단)(21), 및 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 방향(집속 렌즈부들(7)을 차례로 배열하는 방향)으로의 편차를 검출하기 위하여 제공된 제 2 관측 시스템(제 2 관측수단)(22)을 포함한다.

제 1 및 제 2 관측 시스템(21 및 22) 각각은, 초점 심도를 가변시킬 수 있는 관측수단으로서 제공된 현미경(23), 현미경(23)에 의해 얻어진 화상을 촬상하는 촬상수단으로서 제공된 CCD 카메라(24), 및 CCD 카메라(24)에 의해 촬상된 화상을 표시하기 위하여 제공된 모니터(25)를 포함한다. 제 2 관측 시스템(22)의 배치구성과 관련하여, 현미경(23)과 CCD 카메라(24)를 구비하는 한쌍의 시스템이 액정 표시셀(1)의 일단과 타단에 설치되어 있다.

측정 유니트(20)는 제 1 및 제 2 관측 시스템(21 및 22)의 CCD 카메라들(24)에 의해 촬상된 화상을 처리하는 위치 데이터 획득수단으로서 제공된 화상 처리 유니트(26)를 더 포함한다.

광원(30)은 어떤 특정된 화상을 각각의 현미경(23)과 각각의 CCD 카메라(24)에 의해 얻기 위해 필요한 소정량의 광을 방출한다. 이 광은 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7) 측(도 1의 후측)으로부터 방출하며, 가능하다면, 방출되는 광은 평행 광선인 것이 바람직하다.

이하에서는, 이상과 같은 방식으로 구성된 정렬장치에 있어서, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 정렬을 수행하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 유지 스테이지(11)는 액정 표시셀(1)의 유리기판(3A)을 흡착하고, 렌즈 유지 스테이지(12)는 렌티큘러 렌즈(2)의 보호 막(200)을 흡착한다. 따라서, 경화되지 않은 접착제(100)를 내삽하여 적층된 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)가 스테이지 유니트(10)에 의해 유지된다.

그 다음에, 광원(30)으로부터 생성된 광이 렌티큘러 렌즈(2)로부터 방출된다.

이 상태에서, 우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 관측 시스템(21)의 현미경(23) 내에서, 그 관측 초점(F)은 스테이지 유니트(10)에 의해 유지된 액정 표시셀(1)의 신호선(4s) 또는 그에 대응하는 블랙 매트릭스(5s)에 설정된다. 이들 신호선(4s) 및 블랙 매트릭스(5s)는 매트릭스 형태로 형성되어, 패턴, 배선부 및 액정 표시셀(1)의 불투과성 부분을 구성하고 있다.

도 4는 전술한 단계에서 현미경(23)에 얻어진 화상의 예를 도시하고 있다.

계속하여, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상(도 4 참조)에 기초하여, 화상 처리 수단(26)에서, 현미경(23)의 시야 범위 내에 나타난 하나의 신호선(4s) 또는 블랙 매트릭스(5s)(이하, 간단히 "블랙 매트릭스(5s)"라 함)가 선택되고, 그의 수평 방향으로의 위치(좌표)가 저장된다. 이 경우에, 블랙 매트릭스(5s)는 화상 처리 유니트(26) 내에서, 예컨대 10 내지 20㎛의 폭을 가지기 때문에, 그 폭방향으로의 블랙 매트릭스(5s)의 중심선이 계산되고, 그 위치가 블랙 매트릭스(5s)의 위치에 관한 데이터로서 저장된다.

그 다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 관측 시스템(21)의 현미경(23)에 대하여, 위치는 고정시킨 채로 초점 심도가 변화되고, 관측을 위한 초점(F)은 스테이지 유니트(10)에 의해 유지된 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)(그의 레벨)로 설정된다.

도 6은 이전의 단계에서 현미경(23)(및 CCD 카메라(24))에 의해 얻어진 화상의 일례를 도시하고 있다. 이 경우에 얻어진 화상과 관련하여, 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)는 그 집속 렌즈부(7)에 의해 얻어진 것과 유사한 집속 효과를 얻을 수 없기 때문에, 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)는 그 집속 렌즈부(7)와 비교하여 더 어둡다. 또한, 그 초점이 설정된 렌티큘러 렌즈(2)에 대향하여, 현미경(23) 측에서, 액정 표시셀이 나타난다. 하지만, 집속 렌즈부(7)의 집속 효과에 기인하여 광원(30)으로부터의 광이 액정 표시셀(1)의 신호선(4s) 및 이를 덮고 있는 블랙 매트릭스(5s)로 스며들기 때문에(도 6에서 2점쇄선으로 도시됨), 현미경(23)에 의해얻어진 화상이 밝아지게 되며, 그 결과, 관측이 불가능하게 된다(또는, 흐릿한(blurred) 화상이 얻어진다). 한편, 게이트선(4g) 및 이를 덮고 있는 블랙 매트릭스(5g)는 집속 렌즈부(7)의 굽힘(bending) 방향을 가로 질러 위치되어 있다. 따라서, 광원(30)으로부터의 광은 집속 렌즈부(7)의 집속 효과에 무관하게 차단되고, 현미경(23)에 의해 얻어진 화상은 관찰하기에는 어둡게 된다.

따라서, 현미경(23)의 관측을 위한 초점(F)이 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 설정된다면, 단지 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a) 및 수평 방향(그 배열된 집속 렌즈부(7)의 방향)으로 연장된 게이트선(4g)을 덮는 블랙 매트릭스(5g)만이 어두운 개소로서 관측될 수 있다. 이 경우에, 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)는 예를 들어, 1㎛의 폭을 갖기 때문에, 블랙 매트릭스(5s)의 경우에서처럼 중심선을 계산하지 않아도 충분한 정밀도가 얻어 질 수 있다.

그 다음에, 현미경(23)의 관측 초점(F)이 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 설정되어 있는 상태에서, 화상 처리 유니트(26)에서 CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상(도 6을 참조)에 기초하여, 주어진 하나의 이음부(7a)가 선택되고, 그의 수평 방향으로의 위치 좌표가 위치 데이터로서 저장된다.

그 결과, 제 1 지점(도 1에서 부호 A로 표시된 지점)에서, 액정 표시셀(1)의 주어진 하나의 블랙 매트릭스(5s)의 수평 위치, 및 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)의 수평 위치에 관한 데이터를 얻는 것이 가능하게 된다.

그 다음에, 기판 유지 스테이지(11) 및 렌즈 유지 스테이지(12) 모두는 구동 메커니즘(13)의 구동에 의해 수직 방향으로 특정된 디멘젼만큼 이동된다. 따라서, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)는 서로간에 위치적 관계를 유지하면서 제 1 관측 시스템(21)의 현미경(23)에 대해 수직 방향으로 특정된 디멘젼만큼 이동된다.

계속하여, 전술한 경우와 마찬가지로, 제 2 지점(도 1에서 부호 B로 표시된 지점)에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 관측 시스템(21)의 현미경(23)의 관측 초점(F)은 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)에 설정된다. 그 다음에, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 그 동일한 블랙 매트릭스(5s)의 중심선(이전에 저장되어 있는 그의 위치)이 계산되고, 그 수평 방향으로의 위치 좌표가 저장된다.

계속하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 현미경(23)의 초점 심도가 변화되어, 그 관측 초점(F)은 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 설정된다. 그 다음에, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 그 동일한 이음부(7a)의 수평 방향으로의 위치 좌표(이전에 저장되어 있는 그의 위치)가 저장된다.

따라서, 집속 렌즈부(7)의 그 동일한 블랙 매트릭스(5s) 및 그 동일한 이음부(7a)와 관련하여, 특정된 거리로 서로 이격되어 있는 2개의 지점(도 1에서 부호 A와 B로 표시된 지점들)의 위치 좌표들이 얻어진다. 그 결과, 도 7에 도시된 바와 같이, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 회전 방향으로의 편차 각(θ)을 얻을 수 있다.

그 후, 제어 유니트(40)에서, 그 얻어진 회전 방향으로의 편차 각(θ)에 기초하여, 스테이지 유니트(10)의 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 각각에 대해 회전 량이 결정된다. 그 다음에, 그 결정된 회전 량에 기초하여, 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 중의 어느 하나 또는 모두가 구동 메카니즘(13)에 의해 회전된다. 이러한 방식에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)와 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)는 서로 평행하게 설정되고, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 회전 방향으로의 편차가 교정된다. 도 6에서, 실선으로 표시된 이음부(7a)는 교정전의 상태를 나타내고, 2점쇄선으로 표시된 이음부(7a)는 교정후의 상태를 나타낸다. 여기서, 교정후의 이음부(7a)는 블랙 매트릭스(5s) 상에 오버랩된다. 하지만, 이 상태에서, 단지 회전 방향으로의 편차만이 교정되기 때문에, 이음부(7a)의 위치는 블랙 매트릭스(5s) 상에 항상 오버랩되는 것은 아니다.

그 다음에, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)에 대한 수평 정렬이 수행된다. 이 동작을 위하여, 한쌍의 제 2 관측 시스템들(22) 중의 하나(도 1에서 부호 C로 표시된 지점)에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 현미경(23)의 관측 초점(F)은 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)에 설정된다. 이 경우에, 액정 표시셀(1) 및 렌티큘러 렌즈(2)의 위치들은, 액정 표시셀(1)의 표시 영역 외측의 프레임(1a)이 현미경(23)의 시야 범위 내에 있을 수 있도록, 스테이지 유니트(10)의 구동에 의해 미리 조절된다. 도 8a는 이러한 상태에서 얻어진 화상의 일례를 도시하고 있다.

계속하여, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서 블랙 매트릭스(5s)가 관측된다. 이 경우에, 단지 블랙 매트릭스(5s)만의 단순한 관측은 색 R, G, 및 B 중의 어느 색을 개구부(8)가 취하고 있는지에 관하여 식별이 가능하지 못하게 한다. 하지만, 기준으로서 시야 범위 내에 있도록 설정된 액정 표시셀(1)의 프레임(1a)을 이용함으로써 그러한 식별이 이루어질 수 있다. 그 결과, 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 대응하여 위치된 그 블랙 매트릭스(5s)(도 8a에서 프레임(1a)으로부터 3번째의 것)가 선택될 수 있기 때문에, 그 선택된 블랙 매트릭스(5s)의 폭방향으로의 중심선(5a)이 계산될 수 있고, 수평 방향으로의 그 위치 좌표가 블랙 매트릭스(5s)의 위치 데이터로서 저장된다.

계속하여, 전술한 경우와 마찬가지로, 도 5에 도시된 바와같이, 현미경(23)의 초점 심도가 변화되고, 그의 관측 초점(F)이 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 설정된다. 도 8b는 이러한 상태에서 얻어진 화상을 도시하고 있다. CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상(도 8b 참조)에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 이음부(7a)의 수평 방향으로의 위치 좌표가 저장된다.

따라서, 한쌍의 제 2 관측 시스템(22) 중의 하나에서, 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 그 대응하는 블랙 매트릭스(5s) 사이의 수평 방향으로의 편차량이 얻어질 수 있다.

이상의 동작과 병행하여, 한쌍의 제 2 관측 시스템(22) 중의 나머지 하나(도 1에서 부호 D로 표시된 지점)에서, 전술한 경우와 마찬가지로, 현미경(23)의 초점심도를 변경하면서 위치 측정을 수행함으로써, 기준으로서 시야 범위 내에 있도록 설정된 액정 표시셀(1)의 프레임(1a)을 이용함으로써, 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 그 블랙 매트릭스(5s)의 위치들 사이의 수평 방향으로의 편차량이 얻어질 수 있다.

그 후, 제어 유니트(40)에서, 그 한쌍의 제 2 관측 시스템들(22) 모두에서 얻어진 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 블랙 매트릭스(5s) 사이의 편차량들에 대한 평균치를 얻는 계산이 수행되고, 그 평균치는 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 방향으로의 편차량으로서 설정된다. 그 다음에, 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 중의 어느 하나 또는 모두가 스테이지 유니트(10)의 구동 메커니즘(13)에 의해 수평 방향으로 이동되어, 수평 방향으로의 편차량이 교정된다. 이 경우에, 액정 표시셀(1)의 표시 영역과 렌티큘러 렌즈(2)의 중심을 통과하는 중심선(CL)(도 1 참조)을 기준으로서 이용하여, 교정이 수행된다. 액정 표시셀(1) 또는 렌티큘러 렌즈(2) 중의 어느 것의 일단부를 기준으로서 이용하여 수행된 교정과 비교하면, 기준으로서 중심선을 기초로 하는 이러한 교정은 집속 렌즈부(7)를 배열하는 피치에 대한 제조 에러의 영향이 렌티큘러 렌즈(2)에서 1/2 이내로 제한되도록 할 수 있다.

전술한 방식으로, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 정렬이 정렬장치에서 완성된다. 그 다음에, 후속 단계에서, 경화되지 않은 상태의 접착제(100)는 자외선이 조사되어 경화됨으로써, 표시패널(1)을 구성하는 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)가 고정된다.

이상 설명한 바와 같이, 현미경(23)의 초점 심도를 변화시킴으로써, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 위치 관계에 대해 측정이 수행될 수 있다. 이 경우에, 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)의 위치와 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)의 위치 사이의 관계를 측정함으로써, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)는 종래의 경우에 정렬을 위해 필요하였던 어떤 특별한 마크 내지 평면 영역을 형성하지 않고도 서로 정렬될 수 있다. 그 결과, 렌티큘러 렌즈(2)의 제조 공정에서 그를 위한 부재로서 웹 중에서 렌티큘러 렌즈(2)를 절단하는 동안에, 어떠한 수율의 감소도 피할 수 있게 된다.

또한, 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)의 중심선(5a)을 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 정렬시킴으로써, 고 정밀도의 정렬이 수행될 수 있다.

(제 2 실시예)

그 다음에, 평행 광선을 이용하여 렌티큘러 렌즈와 유리 기판 사이의 정렬을 수행한 후, 관측 렌즈의 초점 심도를 변화시킴으로써 렌티큘러 렌즈와 유리기판 사이의 정렬을 수행하는 경우를 일례를 들어 설명한다. 이를 설명함에 있어서, 제 1 실시예와 동일한 부분들은 동일한 참조번호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략한다.

제 2 실시예에서 이용되는 정렬장치는 기본적으로 도 1에 도시된 제 1 실시예와 유사하다. 차이점은, 액정 표시셀(1)이 광원(30)으로부터 띠 형태의 광(300)과 같은 기준 광으로서 조사된다는 것이다.

광원(30)으로부터의 기준 광은 평행 광선이며, 액정 표시셀(1)의 표면에 대해 직교하는 방향으로부터 입사하는 것이 바람직하다. 기준 광은, 그 광이 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)에 띠 형태의 광(300)으로 집속되도록 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 레벨 등에 따라 설정되고, 그 다음에 액정 표시셀(1)에 그 내부에 형성된 개구부(8)와 거의 동등한 폭으로 투사된다.

액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 정렬을 수행하기 위하여, 우선, 회전 방향으로의 편차가 도 1에 도시된 제 1 관측 시스템(21)에서 측정된다. 이 측정을 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 경화되지 않은 접착제(100)를 내삽함으로써 적층된 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)가, 스테이지 유니트(10)의 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12)에 의해 미리 흡착되어 유지된다.

그 다음에, 평행 광선은 제 1 관측 시스템(21)의 광원(30)에 의해 렌티큘러 렌즈(2) 측으로부터 입사된다. 그 다음에, 평행 광선은 각각의 집속 렌즈부(7)에 집속되어, 집속 렌즈부(7)의 연속 방향으로 연장된 띠 형태의 광(300)으로 되고, 그 다음에, 액정 표시셀(1)에 화상이 형성된다.

이 상태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 유니트(20)의 제 1 관측 시스템(21)의 현미경(23)에서, 그의 관측 초점(F)은 스테이지 유니트(10)에 의해 유지된 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)에 설정되고, 그 화상이 관측된다. 도 9는 이러한 상태에서 현미경(23)에서 얻어진 화상의 일례를 도시하고 있다.

계속하여, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상(도 9 참조)에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 그 시야 범위 내에서 띠 형태로 되어있는 그 광(300)의 수평 방향으로의 위치가 저장되고, 하나의 블랙 매트릭스(5s)가 선택되고, 그 중심선이 계산되며, 그의 수평 방향으로의 위치 좌표가 저장된다.

따라서, 제 1 지점(도 1에 부호 A로 표시된 지점)에서의 띠 형태의 광(300)과 액정 표시셀(1)의 주어진 하나의 블랙 매트릭스(5s) 사이의 수평 방향으로의 위치 편차와 관련하여 데이타가 얻어진다.

그 다음에, 기판 및 렌즈 유지 스테이지(11 및 12) 모두는 구동 메커니즘(13)의 구동에 의해 수직 방향으로의 그 특정된 디멘젼만큼 이동된다. 따라서, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)는, 그들 사이의 위치 관계를 유지하면서 제 1 관측 시스템(21)의 현미경에 대해 상대적으로 수직 방향으로 특정된 디멘젼만큼 이동된다.

그 후, 제 2 지점(도 1에 부호 B로 표시된 지점)에서, 전술한 경우와 마찬가지로, 제 1 관측 시스템(21)의 현미경(23)에서 얻어진 화상에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 띠 형태의 광(300)과 액정 표시셀(1)의 주어진 하나의 블랙 매트릭스(5s)의 수평 방향으로의 위치들과 관련하여 데이타가 얻어진다.

전술한 방식으로, 그 동일한 블랙 매트릭스(5s)와 띠 형태의 광(300)에 대해서, 서로 특정된 거리만큼 이격되어 있는 2개의 지점(도 1에 부호 A 및 B로 표시된 지점들)의 위치가 얻어진다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 회전 방향으로의 편차 각(θ)이 얻어진다.

그 후, 제어 유니트(40)에서, 회전 방향으로의 편차 각(θ)에 기초하여, 스테이지 유니트(10)의 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 각각에 대한 회전량이 결정된다. 이 결정된 회전 량에 기초하여, 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 중의 어느 하나 또는 모두가 구동 메커니즘(13)에 의해 회전된다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 띠 형태의 광(300)과 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)가 서로 평행하도록 교정된다. 이 경우에, 그 띠 형태의 광(300)은 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)에 의해 수행된 집속의 결과이므로, 띠 형태의 광(300)과 액정 표시셀(1) 사이의 회전 방향으로의 편차의 교정은 또한 렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1) 사이의 회전 방향으로의 편차의 교정을 의미한다.

그 다음에, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 정렬이 수행된다. 이 동작을 위하여, 제 1 실시예의 경우에서 같이, 한쌍의 제 2 관측 시스템(22)의 각각에서, 액정 표시셀(1)의 외측에의 프레임(1a)이 현미경(23)의 시야 범위 내에 설정될 수 있도록, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)의 위치들이 스테이지 유니트(10)의 구동에 의해 미리 조절된다. 그 다음에, 현미경(23)의 관측 초점(F)이 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)에 설정되고, 시야 범위 내에서 기준으로 설정된 액정 표시셀(1)의 프레임(1a)을 이용하여 블랙 매트릭스(5s)의 위치가 저장된다. 도 11a는 이러한 상태에서 얻어진 화상을 도시하고 있다.

계속하여, 전술한 경우와 마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이, 현미경(23)의 초점 심도가 변화되고, 그 관측 초점(F)은 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 설정된다.

도 11b는 상술한 상태에서 얻어진 화상의 일례를 도시하고 있다. 이 경우에 얻어진 화상과 관련하여, 액정 표시셀(1)의 신호선(4s) 및 이를 덮고 있는 블랙 매트릭스(5s)에서, 집속 렌즈부(7)의 집속 효과에 기인하여 광원(30)으로부터의 광(300)이 그쪽으로 스며들기 때문에, 현미경(23)에 의해 얻어진 화상은 밝아지게 된다. 단지 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a) 및 수평 방향(그 배열된 집속 렌즈부(7)의 방향)으로 연장된 게이트선(4g), 및 그를 덮는 블랙 매트릭스(5g)만이 어두운 개소로서 관측된다.

그 다음에, CCD 카메라(24)에 의해 현미경(23)으로부터 얻어진 화상(도 11b 참조)에 기초하여, 화상 처리 유니트(26)에서, 이음부(7a)의 수평 방향으로의 위치 좌표가 저장된다.

따라서, 한쌍의 제 2 관측 시스템들(22)의 각각에서, 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 그에 대응하는 블랙 매트릭스(5s) 사이의 수평 방향으로의 편차량이 얻어진다. 그 다음에, 제어 유니트(40)에서, 한쌍의 제 2 관측 시스템들(22) 모두에서 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)와 블랙 매트릭스(5s) 사이의 편차량들에 대한 평균치를 얻는 계산이 수행되고, 그 얻어진 평균치는 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 방향으로의 편차량으로서 설정된다. 그 다음에, 스테이지 유니트(10)의 기판 및 렌즈 유지 스테이지들(11 및 12) 중의 어느 하나 또는 모두가 구동 메커니즘(13)에 의해 수평 방향으로 이동됨으로써, 수평 방향으로의 편차량이 교정된다. 이 경우에, 교정은 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)의 수평 방향으로의 중심선을 기준으로서 이용하여 수행된다.

전술한 방식으로, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 정렬이 정렬장치에서 완성된다. 그 다음에, 후속 단계에서, 경화되지 않은 접착제(100)는 자외선이 조사되어 경화됨으로써, 표시패널을 구성하는 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)가 고정된다.

이상 설명한 바와 같이, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 정렬을 위하여, 제 1 실시예와 마찬가지로, 현미경(23)의 초점 심도가 변화되고, 액정 표시셀(1)의 블랙 매트릭스(5s)와 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)의 위치들에 대한 측정이 수행된다. 이러한 방식으로, 고 정밀도의 정렬이 수행될 수 있다. 또한, 정렬을 위한 특정 마크 또는 평면 영역을 형성할 필요성이 제거될 수 있고, 렌티큘러 렌즈(2)의 제조 공정에서의 수율의 감소를 피할 수 있게 된다.

더나아가, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 수평 정렬 이전에, 광원(30)으로부터의 평행 광선으로 렌티큘러 렌즈(2)를 조사함으로써, 띠 형태의 광(300)의 화상이 액정 표시셀(1)에 형성되고, 띠 형태의 광(300)과 블랙 매트릭스(5s) 사이의 회전 방향으로의 편차가 교정된다. 따라서, 기준으로서 띠 형태의 광(300)에 기초하여 정렬이 수행된 후에, 기준으로서 렌티큘러 렌즈(2)의 집속 렌즈부(7)의 이음부(7a)에 기초하여 정렬이 수행됨으로써, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)를 서로 고 정밀도로 정렬하는 것이 용이하고 확실하게 될 수 있다.

제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)와의 사이에서 수행된 수평 정렬의 경우, 액정 표시셀(1)의 프레임(1a)을 기준으로서 이용함으로써 블랙 매트릭스(5s)가 특정된다. 이와 달리, 전압 인가를 위한 리더 선등과 같은 다른 기준을 이용함으로써 블랙 매트릭스(5s)가 특정될 수 있다면, 위치 측정/교정이 제 2 관측 시스템(22)에서 항상 필요한 것은 아니며, 제 1 관측 시스템(21)에서 수행된 회전 편차의 교정과 동시에 수평 편차에 대한 교정이 수행될 수도 있다.

전술한 실시예들 각각에 있어서, 총 3개의 관측 시스템(현미경들(23))(즉, 제 1 관측 시스템(21)과 한쌍의 제 2 관측 시스템(22))이 제공되어 있다. 하지만, 단지 한쌍의 관측 시스템만이 제공될 수도 있고, 스테이지 유니트(10) 상에서 현미경(23)에 대해 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2)를 이동시킴으로써, 위치 측정이 각각의 개소에 대해 수행될 수도 있다.

또한, 어떤 요구되는 분해능(resolution)이 현미경(23)에서 얻어질 수 있다면, 위치 측정은 하나의 현미경(23)의 시야 범위 내에 있는 복수의 개소에 대해 수행될 수도 있고, 이러한 측정의 결과에 기초하여, 액정 표시셀(1)과 렌티큘러 렌즈(2) 사이의 회전 방향 및 수평 방향으로의 편차가 교정될 수 있다.

더욱이, 전술한 실시예들 각각에 있어서, 액정 표시셀(1)의 신호선(4s) 또는 그를 덮는 블랙 매트릭스(5s)에 대하여 위치 측정이 수행되고 있다. 하지만, 게이트선(4g), 그를 덮는 블랙 매트릭스(5g) 또는 개구부(8)에 대하여 위치 측정이 수행될 수도 있다.

더나아가, 전술한 실시예들 각각에 있어서, 총 3개의 개구부(8)(화소)(즉, R, G, 및 B)가 제공되어 있고, 그 각각은 렌티큘러 렌즈들(2)의 집속 렌즈부들(7) 각각에 대응하고 있다. 하지만, 예를 들어, 단 하나의 개구부(8)만이 집속렌즈부(7)에 대응하여 제공된다고 할지라도, 본 발명은 전술한 경우와 마찬가지로 적용될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 그 실시예들 각각의 경우와는 달리, R, G, 및 B의 개구부들(8)과의 대응이 반드시 필요하지는 않으며, 따라서 수평 편차의 교정이 회전 편차의 교정과 동시에 수행될 수도 있다. 또한, 이러한 경우에 있어서, 광은 액정 표시셀 측으로부터 투사되고, 그의 관측은 렌티큘러 렌즈 측에서 수행될 수 있다.

각각의 실시예는 정렬 대상으로서 액정 표시셀(1) 및 렌티큘러 렌즈(2)를 예로 하여 설명되었다. 이와 달리, 본 발명은 예를 들어, 다른 회로 또는 그 위에 형성되는 것 등의 어떤 특정된 패턴을 갖는 유리기판과 렌즈부를 갖는 렌즈시트 사이의 정렬에도 적용될 수 있다. 따라서, 정렬 대상에 대해서 어떠한 제한도 부가되지 않아야 한다.

또한, 렌티큘러 렌즈(2)의 적용도 전술한 어떤 컬러 필터도 구비하지 않는 액정 표시셀(1)로만 제한되지 않는다. 렌티큘러 렌즈(2)는 투사형 액정표시장치에서 컬러 필터와 조합되어 이용될 수도 있고, 렌티큘러 렌즈(2)에 집속된 광선이 액정 표시셀(1)의 화소 개구부(8)에 수렴함으로써 그 투과된 광의 질을 향상시킬 수도 있다. 또한, 이러한 경우에, 각각의 실시예와 마찬가지로, 렌티큘러 렌즈(2)와 액정 표시셀(1) 사이의 정렬이 수행될 수 있다.

이상의 설명으로부터 분명하듯이, 본 발명에 따르면, 렌즈시트와 유리기판 사이의 고 정밀도의 정렬의 수행이 용이하고 확실하게 가능하게 되며, 렌즈 제조공정에서 수율의 저하를 방지할 수 있다.

Claims

특정된 패턴이 그 위에 형성되며 투과성 재료로 이루어진 제 1 시트 부재와 상기 제 1 시트 부재 상에 적층된 제 2 시트 부재 사이의 정렬(alignment)방법 - 상기 제 1 시트 부재는, 상기 특정된 패턴으로서, 신호선 및 게이트선과, 매트릭스 형태로 배치된 상기 선들을 덮는 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시셀임 - 에 있어서,

상기 제 1 시트 부재의 특정된 부분의 위치에 대한 측정을 수행하기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 시트 부재들의 적층된 상태에서, 상기 제 1 시트 부재 측에 배치된 현미경의 초점을 상기 제 1 시트 부재 상에 설정하는 단계 - 상기 측정은 상기 신호선, 상기 게이트선, 및 상기 블랙 매트릭스로부터 선택된 하나에 기초하여, 상기 액정 표시셀의 위치에 대하여 수행됨 -;

상기 제 2 시트 부재의 특정된 부분의 위치에 대한 측정을 수행하기 위하여, 상기 현미경의 초점을 상기 제 2 시트 부재 상에 설정하는 단계; 및

상기 제 1 및 제 2 시트 부재의 상기 측정된 위치들에 기초하여, 상기 제 1 시트 부재와 제 2 시트 부재 사이의 정렬을 수행하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 시트 부재는, 그 위에 배열되는 복수의 렌즈부를 포함하는 렌즈시트이고,

서로 인접하는 상기 렌즈부들의 이음부에서 상기 렌즈시트의 위치에 대한 측정이 수행되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 시트 부재들의 위치에 대한 측정은 복수의 개소에서 수행되고,

상기 개소 각각에서 측정된 상기 제 1 및 제 2 시트 부재의 위치들에 기초하여, 상기 제 1 시트 부재와 제 2 시트 부재 사이의 정렬이 수행되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
어떤 광도 투과시키지 않는 불투과성 부분을 가진 유리 기판과 상기 유리 기판 상에 적층된 렌즈시트 사이의 정렬방법에 있어서,

상기 렌즈시트 측으로부터, 함께 적층된 상기 유리기판과 상기 렌즈시트 상에 입사하는 기준 광을 형성하는 단계; 및

상기 렌즈시트를 통과하는 상기 기준 광에 대해 상기 유리기판을 정렬하는 단계

를 포함하고, 상기 기준 광은 상기 렌즈시트에서 집속되고, 띠 형태(band-like)의 광으로 상기 유리기판에 투사되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 5 항에 있어서,

상기 기준 광은 평행 광선인 것을 특징으로 하는 정렬방법.
삭제
제 6 항에 있어서,

상기 기준 광은 상기 유리기판에 거의 직교하는 방향으로부터 상기 유리 기판에 입사되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 5 항에 있어서,

상기 기준 광에 대해 상기 유리기판의 불투과성 부분을 정렬시킴으로써 상기 유리기판에 대해 정렬이 수행되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
배선부를 가진 액정 표시셀 상에, 렌티큘러 렌즈 측으로부터 입사하는 평행 광선을 형성하는 제 1 단계 - 상기 렌티큘러 렌즈는 한 방향으로 연장되어 있는 복수의 배열된 집속 렌즈를 구비하여, 상기 집속 렌즈에서 상기 평행 광선을 집속함으로써 얻어진 띠 형태의 기준 광에 대해 상기 액정 표시셀을 정렬함 -;

상기 액정 표시셀 측 상에 배치된 관측수단의 초점이 상기 액정 표시셀 상에 설정된 후에 상기 관측수단에 의해 상기 액정 표시셀의 배선부의 위치에 대해 측정을 수행하고, 상기 관측수단의 초점이 상기 렌티큘러 렌즈 상에 설정된 후에 상기 관측수단에 의해 상기 집속 렌즈의 이음부의 위치에 대해 측정을 수행하는 제 2 단계; 및

상기 배선부 및 상기 집속 렌즈의 이음부의 상기 측정된 위치들에 기초하여, 상기 액정 표시셀과 상기 렌티큘러 렌즈 사이의 정렬을 수행하는 제 3 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2 단계에서, 상기 기준 광에 대한 상기 액정 표시셀의 회전 방향으로의 편차가 교정되고,

상기 제 3 단계에서, 상기 집속 렌즈의 연장 방향과 직교하는 방향으로의 상기 렌티큘러 렌즈와 상기 액정 표시셀 사이의 편차가 교정되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2 단계에서, 상기 배선부의 위치의 측정을 위하여, 폭 방향의 중심선에서의 상기 배선부의 위치가 측정되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 10 항에 있어서,

상기 액정 표시셀의 표시 영역 외측의 프레임을 기준으로서 이용함으로써 특정된 상기 배선부의 위치에 대한 측정이 수행되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2 단계에서, 상기 배선부의 위치 및 상기 집속 렌즈의 이음부의 위치는, 상기 액정 표시셀의 중심선을 사이에 두고 서로 이격되어 있는 2개의 개소에서 각각 측정되고,

상기 제 3 단계에서, 상기 2개의 개소에서의 위치 측정의 결과에 기초하고, 상기 액정 표시셀의 중심선을 기준으로서 이용함으로써, 상기 액정 표시셀과 상기 렌티큘러 렌즈 사이의 정렬이 수행되는 것을 특징으로 하는 정렬방법.
삭제
액정 표시셀을 유지하는 셀 유지수단;

상기 액정 표시셀 상에 적층된 렌티큘러 렌즈를 유지하는 렌즈 유지수단;

상기 액정 표시셀의 표면을 따르는 표면 내에서, 상기 셀 유지수단과 상기 렌즈 유지수단 중의 적어도 하나를 구동하는 구동 수단;

상기 액정 표시셀에 대향하여 배치되고, 초점 심도가 변화할 수 있는 관측수단 - 상기 관측수단은, 상기 액정 표시셀과 상기 렌티큘러 렌즈 사이의 회전방향으로의 편차를 측정하는 제 1 관측수단을 포함함 -;

상기 렌티큘러 렌즈에 제공된 렌즈부의 연속 방향과 직교하는 방향으로의 상기 액정 표시셀과 상기 렌티큘러 렌즈 사이의 편차를 측정하는 제 2 관측수단;

상기 관측수단에 의해 얻어진 화상에 기초하여, 상기 액정 표시셀 및 상기 렌티큘러 렌즈의 위치 데이터를 획득하는 위치 데이터 획득수단; 및

상기 위치 데이터 획득수단에 의해 얻어진 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 구동 수단을 제어하는 제어수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.
제 16 항에 있어서,

상기 렌즈 유지수단에 의해 유지된 상기 렌티큘러 렌즈에 평행 광선을 방출시키는 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.
삭제
제 16 항에 있어서,

상기 제 2 관측수단은 상기 액정 표시셀의 일단부 및 타단부 상에 배치되고, 상기 제 2 관측수단은 상기 렌즈부의 연속 방향과 직교하는 방향으로 특정된 거리만큼 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 정렬장치.