JP2007121688A

JP2007121688A - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2007121688A
Application number: JP2005313920A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Aramatsu; 義明荒松
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】アライメントマークを改良することで、比較的簡単に基板の位置合わせの精度を
向上させることができる液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【解決手段】対向させる基板上において該基板上に配線や画素電極を形成するアレイ工程
、前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、前記液晶パネルに電子回路
を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液晶表示装置の製造方法におい
て、前記基板上に形成されたアライメントマーク３２ａを利用して位置合わせをする際に
、アライメントマーク３２ａの端部に形成された補助形状３２ｍを用いて、アライメント
マーク３２ａの中心位置を合わせる工程が含まれている製造方法とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、アライメントマークを用いた液晶表示装置の製造方法に関するものである。

一般的な液晶表示装置の製造工程においては、複数の液晶パネルが配列された大きなパ
ネルからスクライブ・ブレーク法により個々の液晶パネルが分断されている。ここで、ス
クライブラインを正確に合わせるため、基板には通常アライメントマーク呼ばれるものが
形成されている。このアライメントマークは、カメラで読み取って画像認識の技術により
その位置が認識されている。そのため複雑な形状のアライメントマークは、基板上に形成
された配線やスイッチング素子などの形状をアライメントマークとして誤認識したりする
恐れがあり、機械によって読み取り難く認識に時間がかかるので、特許文献１に記載され
ているような十字形状のアライメントマークが比較的よく用いられる。

なお、このアライメントマークは基板同士を貼合せる際の位置合わせや基板へフレキシ
ブルプリント配線板を取り付ける際の位置合わせ等にも利用されている。
特開平８−１８４７９５号公報

上記のように、液晶表示装置の製造においてアライメントマークは種々の用途で使用さ
れている。

そして例えば、スクライブ工程ではアライメントマークをまずカメラで読み取って画面
に表示し、画面に表示された位置合わせ用の十字線にアライメントマークの中心を合わせ
ることで、アライメントマークの中心を確定し、アライメントマークを装置に登録する。
その後は装置により登録したアライメントマークを画像認識の技術により、登録したアラ
イメントマークと同様の形状を自動的に探し出していく方法でアライメントマークが認識
される。

図８に、カメラで撮影した画像を表示する画面３３を示す。画面３３の縦横に線が表示
され、位置合わせ用の十字線３４を形成している。また図９には十字形状のアライメント
マーク４０を示す。このアライメントマーク４０の一端の幅は大体０．２〜０．４ｍｍで
ある。

この最初のアライメントマーク４０の中心位置合わせは、通常まず目視により手動で行
われるので、目視による位置合わせの誤差が生じやすい（図１０の破線で示した状態であ
る。なお実線で示したアライメントマーク４０はアラメントマーク４０の中心に正確に位
置があっている状態である。）。

そして最初に中心からずれてアライメントマークを登録してしまうと、その誤差を持っ
たままアライメントマークが自動認識され続けていくので、基板全体がその誤差の影響を
受けてしまい、切断位置等もずれてしまう。つまり誤差分だけずれて切断してしまう。そ
してそのずれが切断後の各パネルにも、例えば、フレキシブル基板の接続ずれや、パネル
の表示領域ずれなど、様々に影響してしまう。したがって、通常許容できる誤差を非常に
小さく抑えておかなければならない。

そこで本発明は、アライメントマークを改良することで、比較的簡単に基板の位置合わ
せの精度を向上させることができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする
。

上記目的を達成するために本発明は、対向させる基板上において該基板上に配線や画素
電極を形成するアレイ工程、前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、
前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液晶
表示装置の製造方法において、前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位
置合わせをする際に、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該
アライメントマークの中心位置を合わせる工程が含まれていることを特徴とする液晶表示
装置の製造方法である。

これにより最初のアライメントマーク４０の中心位置を正確に合わせることができ、位
置合わせの精度をより一層向上させることができる。

また、前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位置合わせをする際に、
まず、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメントマ
ークの中心位置を合わせ、次に、前記補助形状を含まない形状で前記アライメントマーク
を認識していくことを特徴とする。

これにより、位置合わせの精度をより一層向上させることができ、またアライメントマ
ークを簡単にすばやく見つけ出すことができる。

また、前記アライメントマークは十字形状からなるアライメントマークであり、前記補
助形状は、該十字形状のアライメントマークの端部から突出した三角形状であることを特
徴とする。

本発明によれば、補助形状を有したアライメントマークを用いることにより、種々の工
程でアライメントマークを用いて位置合わせする際に、位置合わせの精度を向上させるこ
とができる。

図１は、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネル１０の所定部分の断面図であ
る。１１、１２は無アルカリガラス等からなるアレイ基板、ＣＦ基板であり、１３、１４
は各基板１１、１２の外側に貼着された偏光板である。

また、１５は金属薄膜等からなる配線であり、１６は配線１５とＴＦＴ（不図示）を繋
ぐドレイン電極、１７は配線１５又はアレイ基板１１の上に形成された窒化シリコン等か
らなる絶縁膜、１８は絶縁膜１７の接続用穴を通してドレイン電極１６に接続された、画
素ドット毎の透明導電膜からなる画素電極である。なお、配線１５の絶縁膜１７で覆われ
ていない剥き出しの部分は駆動系の電子回路を接続するための端子となり、アレイ基板１
１の端子部１１ａ上に形成される。

また、１９はＣＦ基板１２の内側に画素ドット毎に貼着されたカラーフィルタ（ＣＦ）
であり、２０は非表示部分を遮光するためのブラックマトリクス、２１は画素電極１８上
及び後述する対向共通電極２３上にそれぞれ塗布された配向膜である。なお、ブラックマ
トリクス２０の材料としてはクロームや樹脂を用いることができる。

また、２２はカラーフィルタ１９及びブラックマトリクス２０上に形成された透明導電
膜からなる対向共通電極である。２３はＣＦ基板１２の外周のほぼ全周にわたって形成さ
れ、ＣＦ基板１２と絶縁膜１７とを接着するシール材である。そして、シール材２３で囲
まれた部分は液晶層２４で満たされている。

なお、液晶パネル１０として、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネルについ
て説明しているが、これに限定されるものではなく、パッシブ型のカラー液晶パネルでも
、またモノクロの液晶パネルでも、液晶表示装置の製造工程において、アライメントマー
クにより位置合わせする工程が含まれているものであれば、本発明は適用可能である。

次に、液晶パネル１０を備えた液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。大きく
分けてアレイ工程、セル工程、モジュール工程の３つの工程がある。アレイ工程とは、ア
レイ基板１１を加工して配線１５、ドレイン電極１６、絶縁膜１７、画素電極１８、ＴＦ
Ｔ等を作り込むアレイ基板の工程である。なお、基板としては複数の液晶パネルが配列さ
れるマザー基板を用いる。またここで言っているアレイ工程とはガラス基板上にＴＦＴや
各種配線等を形成する工程にだけ限定するものではなく、例えばＳＴＮ液晶パネルのよう
なパッシブ型の液晶パネルを構成する基板を作製する工程も含んでいる。つまり液晶パネ
ルを構成している基板において、基板上に画素電極や配線等を形成する工程である。

次工程のセル工程は、先に出来上がったアレイ基板とこれに対向するＣＦ基板、つまり
ＣＦ基板１２とを表面処理を行った後、両者を貼り合わせて組み立て、その２枚の基板の
隙間（ギャップ）に液晶を注入して封じ込め、マザー基板から液晶パネル毎に切断する工
程である。

最後のモジュール工程は、先に出来上がったアレイ・ＣＦ基板を電気的に制御できるよ
うに駆動系の電子回路などを取り付ける工程であり、更に、光源となるバックライトなど
の電子部品・材料を取り付ける工程でもある。

以下に、上記の製造プロセスにおける代表的なアライメントマークを用いた位置合わせ
について説明する。図２に、大判のマザー基板を貼り合わせた状態の平面図を示す。そし
てこのような大判のマザー基板を用いて複数の小型の液晶パネルをつくる場合には切断工
程などが非常に多くなるので、本発明を適用すればより正確な位置あわせが容易に可能と
なるので、本発明が非常に適しているといえる。なおこの対向するマザー基板の対向面側
には各パネルのエリア毎に上記した画素電極や共通電極等が形成されている。

図２では、マザー基板３０の四隅の捨てシロとなる端材３１上にアライメントマーク３
２が形成されている。このアライメントマーク３２はアレイ基板１１側又はＣＦ基板側の
何れかに形成される。アレイ基板１１側に形成する場合は、配線１５などの形成と同時に
同材料で形成すれば、工程を増やさずに形成できる。一方、ＣＦ基板１２側に形成する場
合は、ブラックマトリクス２０の形成と同時に同材料で形成すれば、工程を増やさずに形
成できる。

このアライメントマーク３２はマザー基板３０をスクライブする際の位置決めに用いら
れる。そのため、このアライメントマーク３２を認識させるために、まずカメラでアライ
メントマークを読み取って画面に表示させる。次に画面に表示された位置合わせ用の十字
線にアライメントマークの中心を合わせる。このとき、後述するアライメントマーク３２
に形成された補助形状を用いることで目視によってもアライメントマークの中心を精度良
く合わせることができる。

そしてアライメントマークの中心を合わせた後、補助形状が画面から消えるまでズーム
し、その状態のアライメントマークを装置に登録する。その後は既知の方法のとおり、画
像認識の技術により基板上から同様の形状を見つけ出していくことで、アライメントマー
クが認識され、この認識されたアライメントマークを基準とすることによってスクライブ
の際のスクライブ位置が決定される。なお１枚のマザー基板の位置合わせにおいて、この
作業を３箇所以上のアライメントマーク３２について行うことで、正確な位置合わせがで
きる。したがって図２ではアライメントマーク３２を４つしか示していないが、４つに限
定されるものではなく、それ以上アライメントマーク３２を用いても構わない。

次に、アライメントマークを用いた他の位置合わせについて説明する。図３は、マザー
基板３０から分断し終わった後の液晶パネル１０の平面図である。端子部１１ａの２箇所
の隅にアライメントマーク３２が形成されている。この場所にアライメントマーク３２を
形成すると、スクライブする際の位置決めに用いることの他に、端子部１１ａへのフレキ
シブルプリント配線板（不図示）の取り付けの位置合わせに使用することもできる。この
ときの位置合わせも、上述した方法と同じように、まずカメラでアライメントマーク３２
を読み取って画面に表示させる。そしてこのアライメントマーク３２に形成された補助形
状を用いて、アライメントマーク３２の中心を合わせる。そして補助形状を含まない形状
でアライメントマーク３２を登録し、アライメントマーク３２を認識させて位置合わせを
行う。

ここでアライメントマークの形状の具体例を示す。まず図４のアライメントマーク３２
ａは十字形状であり、補助形状３２ｍとして十字の上下左右の各端部に三角形状の突起が
形成されている。アライメントマーク３２ａの一端の幅は０．２〜０．４ｍｍであり、補
助形状３２ｍの幅は０．０５ｍｍ以下である。

このように十字の各端部から外側に向かって突出するように三角形状の補助形状３２ｍ
を形成しておくと、上下の頂点および左右の頂点を結べば、たとえ目視によっても正確に
アライメントマーク３２ａの中心を合わせることができる。補助形状３２ｍを含んだまま
のアライメントマーク３２ａを用いてアライメントマークの自動認識を行うと、補助形状
３２ｍがあるため、アライメントマークの複雑度が増してしまい、画像認識に時間がかか
ってしまう。しかしもともとアライメントマーク３２ａは十字形状なので、補助形状３２
ｍを含まない形状でアライメントマーク３２ａを登録しても、単純な形状なので、短時間
で正確にアライメントマークを自動認識することができる。

アライメントマークの形状について他の具体例を図５に示す。図５のアライメントマー
ク３２ｂは、図４のアライメントマーク３２ａと異なり、十字形状のアライメントマーク
３２ｂに対し、補助形状３２ｎが十字の各端部から内側に向かって突出している。つまり
補助形状３２ｎが十字の上下左右の各端部に三角形状の切り欠きが形成されている。図５
に示すアライメントマーク３２ｂは、図４のアライメントマーク３２ａと比べると、アラ
イメントマークの中心を合わせた後、補助形状を含まない形状でアライメントマークを登
録する際に、よりマークの中心側にて、装置に登録しなければならない。しかし一方でア
ライメントマーク自体が大きくならないので、上述した端子部１１ａへのフレキシブルプ
リント配線板の取り付けの位置合わせに使用する際など、端子部１１ａ近傍に余計なスペ
ースが少ない場所にマークを設けるときに有利となる。

なお、アライメントマークはカメラが認識しやすい形状やサイズであれば特に限定はな
いが、このような条件を備え、従来からよく用いられている十字形状のアライメントマー
クが適している。また、補助形状も目視で行う位置合わせにおいて精度良く位置合わせが
できる形状やサイズであれば特に限定はない。

図６は、カメラで読み取ったアライメントマーク３２ａを表示した画面３３を示す図で
ある。画面３３には位置合わせ用の十字線３４が表示されており、またその十字線３４に
重なってアライメントマーク３２ａが表示されている。

位置合わせする際には、図６のように、十字線３４と補助形状３２ｍが重なるように調
整する。これにより、十字線３４の中心とアライメントマーク３２ａの中心を精度よく合
わせることができる。アライメントマーク３２ｂの場合も同様に十字線３４と補助形状３
２ｎが重なるように調整することにより、十字線３４の中心とアライメントマーク３２ｂ
の中心とを精度よく合わせることができる。このとき、補助形状の幅は大体０．０５ｍｍ
以下とすることにより、位置合わせの誤差は許容できる範囲内とすることができる。

また図７には、補助形状３２ｍを用いて、アライメントマーク３２ａの中心を合わせた
後、補助形状３２ｍを含まない形状でアライメントマーク３２ａを表示した状態を示して
いる。このように補助形状３２ｍを含まない簡単な形状でアライメントマーク３２ａの認
識を行うので、装置により自動でアライメントマークを認識する際にも、非常に短時間で
アライメントマークを見つけ出すことができる。

このように、補助形状を有したアライメントマーク３２ａ、３２ｂを用いると、簡単に
位置合わせの精度を向上させることができる。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、多面取りのマザー基板を用いる製造方法に適用す
ることができる。また本発明の液晶表示装置は、液晶パネルの端子部にアライメントマー
クを有するものに利用できる。

本発明のＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネルの所定部分の断面図である。本発明のマザー基板の平面図である。本発明の液晶パネルの平面図である。本発明のアライメントマークの形状の例を示す図である。本発明のアライメントマークの形状の例を示す図である。本発明のカメラで読み取ったアライメントマークを表示した画面を示す図である。本発明のアライメントマークの一部をカメラで読み取り表示した画面を示す図である。従来のカメラで撮影した画像を表示する画面を示す図である。従来のアライメントマークの形状の例を示す図である。従来のカメラで読み取ったアライメントマークを表示した画面を示す図である。

符号の説明

１０液晶パネル
１１アレイ基板
１１ａ端子部
１２ＣＦ基板
１７絶縁膜
２０ブラックマトリクス
３２ａ、３２ｂアライメントマーク
３２ｍ、３２ｎ補助形状

Claims

対向させる基板上において該基板上に配線や画素電極を形成するアレイ工程、
前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、
前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液
晶表示装置の製造方法において、
前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位置合わせをする際に、
前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメントマーク
の中心位置を合わせる工程が含まれていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記基板上に形成されたアライメントマークを利用して位置合わせをする際に、
まず、前記アライメントマークの端部に形成された補助形状を用いて、該アライメント
マークの中心位置を合わせ、
次に、前記補助形状を含まない形状で前記アライメントマークを認識していくことを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記アライメントマークは十字形状からなるアライメントマークであり、
前記補助形状は、該十字形状のアライメントマークの端部から突出した三角形状である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の製造方法。