JP2004151653A - 電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置の製造装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のアライメントマーク2bを形成した第1の基板2と、第2のアライメントマーク3aを形成した第2の基板3とからなる電気光学装置であって、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aは、第1の基板2と第2の基板3が対向する面に形成され、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aとが規定の間隔Lを有して隣り合うように、第1の基板2と前記第2の基板3とを対向して配置した。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置の製造装置に関し、更に詳しくは、第1の基板と第2の基板とを精密に位置合せした電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置の製造装置、電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術に係る電気光学装置は、位置合せの基準となる第1のアライメントマークを形成した第1の基板と、位置合せの対象となる第2のアライメントマークを形成した透明な第2の基板とからなり、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撮像方向において規定の間隔を有して一対をなすものであった。この電気光学装置は、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をカメラで撮像し、その画像に基づいて位置合せを行っていた(例えば、特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭63−193210号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第2のアライメントマークを第2の基板の貼り合せ面の裏側面に形成した場合には、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を精密アライメントカメラの同一の被写界深度内に捉えることが困難である。特に、第2の基板が厚い場合には、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を同一の被写界深度内に捉えることができない。したがって、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をそれぞれ撮像し、その後、第1のアライメントマークの規定位置と第2のアライメントマークの規定位置とに基づいて位置合せを行う必要があった。
【0005】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、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を精密アライメントカメラの同一の被写界深度内に捉えるとともに、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を撮像方向において重なることのない電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びに電気光学装置の製造装置、電子機器を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、第1のアライメントマークを形成した第1の基板と、第2のアライメントマークを形成した第2の基板とからなる電気光学装置であって、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークは、前記第1の基板と前記第2の基板が対向する面に形成され、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとが規定の間隔を有して隣り合うように、前記第1の基板と前記第2の基板とが対向して配置されてなることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、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は、第1の基板と第2の基板が対向する面に形成されているので、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を同一の被写界深度内に捉えることができる。また、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撮像方向において規定の間隔を有して隣り合うので、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ることがない。したがって、第1の基板と第2の基板を貼り合せる場合において、精密に位置合せできる。
【0008】
なお、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを円形で形成することが好ましい。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を円形で形成すれば、第1の基板と第2の基板のいずれか一方が撮像方向の軸回りに回転しても、基板の回転に影響されることなく、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を円形として捉えることができる。
【0009】
また、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとをそれぞれ塗りつぶした図形で形成することが好ましい。さらに、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを同一又は相似の形状で形成することが好ましい。くわえて、予め定めた撮像範囲に前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークのみを有することが好ましい。予め定めた撮像範囲に第1のアライメントマークと第2のアライメントマークのみを有すれば、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を容易に検出できる。
【0010】
また、本発明に係る電気光学装置は、前記第1のアライメントマークおよび前記第2のアライメントマークは、それぞれの基板に複数形成されてなることを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る電気光学装置は、第1の基板の周縁部に前記第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、第2の基板の周縁部に前記第2のアライメントマークをそれぞれ形成したことを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、第1の基板の周縁部に第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、第2の基板の周縁部に第2のアライメントマークをそれぞれ形成したので、第1の基板と第2の基板をより精密に位置合せできる。
【0013】
また、本発明に係る電気光学装置は、貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の対角位置となる両隅部に前記第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の対角位置となる両隅部に前記第2のアライメントマークをそれぞれ形成したことを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の対角位置となる両隅部に第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマークをそれぞれ形成したので、第1の基板と第2の基板をより精密に位置合せできる。
【0015】
また、本発明に係る電気光学装置は、貼り合せ領域を矩形に形成した前記第1の基板の四隅部のそれぞれに第1のアライメントマークを形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の四隅部のそれぞれに前記第2のアライメントマークを形成したことを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の四隅部のそれぞれに第1のアライメントマークを形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の四隅部のそれぞれに第2のアライメントマークを形成したので、第1の基板と第2の基板を精密に位置合せできる。
【0017】
また、本発明に係る電気光学装置は、第1の基板に第2の基板を貼り合せる貼り合せ領域を複数形成したことを特徴とする。
【0018】
この発明によれば、電気光学装置を貼り合せ領域ごとに切り離すことにより、複数の電気光学装置を得ることができるので、生産効率の向上を図ることができる。
【0019】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、貼り合せ面に位置合せの基準となる第1のアライメントマークを形成した第1の基板に、貼り合せ面に位置合せの対象となる第2のアライメントマークを形成した透明な第2の基板を貼り合せる貼り合せ工程と、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを撮像する撮像工程と、撮像した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとに基づいて前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定する位置特定工程と、特定した前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置とを撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せする位置合せ工程とを含むことを特徴とする。
【0020】
この発明によれば、貼り合せ面に位置合せの基準となる第1のアライメントマークを形成した第1の基板に、貼り合せ面に位置合せの対象となる第2のアライメントマークを形成した第2の基板を貼り合せ、第1のアライメントマークの規定位置と第2のアライメントマークの規定位置を撮像方向において規定の間隔を有して位置合せするので、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を同一の被写界深度内に捉えることができる。また、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撮像方向において規定の間隔を有して一対をなすので、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撮像方向において重なることがない。したがって、第1の基板と第2の基板を精密に位置合せできる。
【0021】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記貼り合せ工程が、前記第1のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第1の基板に、前記第2のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第2の基板を貼り合せる工程であって、前記撮像工程と、前記位置特定工程と、前記位置合せ工程とを、それぞれ対角位置となる両隅部に形成した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークに基づいて行うことを特徴とする。
【0022】
この発明によれば、第1のアライメントマークを第1の基板の貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第1の基板に、第2のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第2の基板を貼り合せるので、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貼り合せ方向において重なることがなく、第1の基板と第2の基板を貼り合せる場合において、精密に位置合せできる。
【0023】
なお、前記位置特定工程が、撮像した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを二値化して、前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することが好ましい。さらに、前記位置特定工程が、二値化した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークをパターンマッチングして、前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することが好ましい。規定位置は、アライメントマークの重心位置が多く用いられる。
【0024】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記位置特定工程が、予め登録した第1のパターンに基づいてパターンマッチングして、前記第1のアライメントマークの規定位置を特定し、予め登録した第2のパターンに基づいてパターンマッチングして、前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、予め登録した第1のパターンに基づいてパターンマッチングして、第1のアライメントマークの規定位置を特定し、予め登録した第2のパターンに基づいてパターンマッチングして、第2のアライメントマークの規定位置を特定するので、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を個別に識別できる。
【0026】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、前記位置合せ工程が、第1のアライメントマークの規定位置と撮像方向において規定の間隔を有した位置を中心とする許容範囲内に第2のアライメントマークの規定位置が位置したときに位置合せを終了することを特徴とする。
【0027】
この発明によれば、第1のアライメントマークの規定位置と撮像方向において規定の間隔を有した位置を中心とする許容範囲内に、第2のアライメントマークの規定位置が位置したときに位置合せを終了するので、位置合せにかかる時間を短縮できる。
【0028】
なお、前記許容範囲が一辺を許容値とする正方形に囲まれた範囲としても良く、前記許容範囲が直径を許容値とする円に囲まれた範囲としても良い。また、前記許容範囲が対角線の長さを許容値とする正方形に囲まれた範囲としても良い。
【0029】
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、第1の基板に形成した複数の貼り合せ領域に第2の基板をそれぞれ貼り合せる場合において、前記位置合せ工程が、第1の基板の貼り合せ領域ごとに予め登録した補正値に基づいて、規定の間隔を補正することを特徴とする。
【0030】
この発明によれば、第1の基板の貼り合せ領域ごとに予め登録した補正値に基づいて、規定の間隔を補正するので、第1の基板の貼り合せ領域ごとに貼り合せ位置を調整できる。
【0031】
また、位置合せの基準となる第1のアライメントマークを貼り合せ面に形成した第1の基板を載置し、かつ、左右方向及び前後方向に移動可能なX−Yテーブルと、位置合せの対象となる第2のアライメントマークを貼り合せ面に形成した第2の基板を保持し、かつ、撮像方向の軸回りに回動可能なヘッドとを備え、X−Yテーブルを前後方向又は左右方向に移動するとともにヘッドを回動して、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撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せすることが好ましい。この電気光学装置の製造装置によれば、X−Yテーブルを前後方向又は左右方向に移動するとともにヘッドを回動して、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撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せするので、第1の基板に第2の基板を精密に位置合せできる。
【0032】
また、本発明に係る電気光学装置の製造装置は、第1の基板と第2の基板を対向配置した状態で位置合わせを行う電気光学装置の製造装置であって、位置合せの基準となる第1のアライメントマークを貼り合せ面に形成した前記第1の基板に、位置合せの対象となる第2のアライメントマークを貼り合せ面に形成した前記第2の基板を貼り合せるマウント装置と、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を撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せするアライメント装置とを有し、前記マウント装置が第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に基づいて仮位置合せし、前記アライメント装置が第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に基づいて位置合せすることを特徴とする。
【0033】
この発明によれば、マウント装置が第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に基づいて仮位置合せし、アライメント装置が第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に基づいて位置合せするので、アライメント装置の位置合せに要する時間を短縮することができる。
【0034】
上記した電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置を備えた電子機器であることを特徴とする。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電気光学装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明が適用できる電気光学装置は、例えば液晶パネルや有機ELパネル、プラズマディスプレイパネル、電気泳動ディスプレイパネル等があり、もちろんこれに限定されるものでなく、二枚の基板が対向配置されて位置決めされる電気光学装置にはすべて適用が可能である。
【0036】
(実施の形態1)
実施の形態1に係る電気光学装置1の構成について説明する。なお、図1は電気光学装置の説明図であって、(a)は電気光学装置の平面図、(b)は電気光学装置の拡大図、(c)は電気光学装置の隅部を拡大した拡大正面図である。
【0037】
電気光学装置1は、透明な矩形の第1の基板(以下の説明においてTFT基板と称する。)2と、透明な矩形の第2の基板(以下の説明において対向基板と称する。)3をシール材4により貼り合せたものである。TFT基板2の貼り合せ面には、薄膜トランジスタ(TFT)2aを形成してあり、その対角位置となる両隅部には、位置合せの基準となる塗りつぶした円形の第1のアライメントマーク2bをそれぞれ形成してある。一方、対向基板3の貼り合せ面の対角位置となる両隅部には、位置合せの対象となる塗りつぶした円形の第2のアライメントマーク3aをそれぞれ形成してある。そして、TFT基板2と対向基板3とは、第1のアライメントマーク2bの規定位置と第2のアライメントマーク3aの規定位置とが撮像方向において規定の間隔Lを有して一対をなす態様で位置合せして貼り合せてある。
【0038】
次に、TFT基板2と対向基板3の貼り合せ方法について説明する。まず、対向基板3の貼り合せ面にシール材4を塗布する。次に、TFT基板2の貼り合せ面と対向基板3の貼り合せ面を対向して載置する。そして、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aの位置合せを行う。即ち、第1のアライメントマーク2bの規定位置と第2のアライメントマーク3aの規定位置とが撮像方向において規定の間隔Lを有して一対をなす態様で位置合せを行う。その後、シール材4に例えば紫外線などの硬化に必要なエネルギーを与えてシール材4を仮硬化させ、TFT基板2と対向基板3を固定する。
【0039】
実施の形態1に係る電気光学装置1は、TFT基板2の対角位置となる両隅部に第1のアライメントマーク2bを形成し、対向基板3の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマーク3aを形成したが、TFT基板2の四隅部に第1のアライメントマーク2bを形成し、対向基板3の四隅部に第2のアライメントマーク3aを形成しても良い。
【0040】
また、電気光学装置1は、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aを塗りつぶした円形で形成してあるが、塗りつぶした円形に限らず、白抜きの円形であっても良い。また、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aの形状は円形に限られるものではなく、三角形、四角形等の多角形であっても良い。また、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aの形状は同一であっても良いし、相似であっても良い。
【0041】
また、電気光学装置は、矩形のものに限らず、円形のもののほか、楕円形等であってもよい。この場合において、TFT基板の貼り合せ領域の周縁部の対向する位置に一対の第1のアライメントマークを形成し、対向基板の貼り合せ領域の周縁部の対向する位置に一対の第2のアライメントマークを形成することが好ましい。
【0042】
実施の形態1に係る電気光学装置1は、位置合せの基準となる第1のアライメントマーク2bをTFT基板2の貼り合せ面に形成し、位置合せの対象となる第2のアライメントマーク3aを対向基板3の貼り合せ面に形成してあるので、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aは精密アライメントカメラの同一の被写界深度H内にあり、同一の撮像範囲に捉えられる。また、第1のアライメントマーク2bの規定位置と第2のアライメントマーク3aの規定位置とが撮像方向において規定の間隔Lを有して一対をなすので、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aが貼り合せ方向において重なることがない。
【0043】
また、TFT基板2の四隅部に第1のアライメントマーク2bを形成し、対向基板3の四隅部に第2のアライメントマーク3aを形成すると、TFT基板2の対角位置となる両隅部に第1のアライメントマーク2bを形成し、対向基板3の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマーク3aを形成した場合に比較して、より精密な位置合せができる。
【0044】
また、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aを円形で形成しているので、TFT基板2と対向基板3のいずれか一方が撮像方向の軸回りに回転しても基板の回転に影響されることなく、第1のアライメントマーク2bと第2のアライメントマーク3aを円形として捉えることができる。
【0045】
(実施の形態2)
実施の形態2に係る電気光学装置の構成を図2に基づいて説明する。なお、図2は実施の形態2に係る電気光学装置の構成を示した平面図である。
【0046】
電気光学装置11は、透明な円形の第1の基板(以下の説明においてTFT基板と称する。)12に、透明な矩形の第2の基板(以下の説明において対向基板と称する。)13をシール材14により複数貼り合せたものである。例えば、TFT基板12は8インチのウエハであり、その貼り合せ面に、縦横に複数の対向基板13を貼り合せる矩形の貼り合せ領域12aを形成してある。各貼り合せ領域12aにはTFT12bが形成してあり、その対角位置となる両隅部には、位置合せの基準となる塗りつぶした円形の第1のアライメントマーク12cをそれぞれ形成してある。一方、対向基板13の貼り合せ面の対角位置となる両隅部には、位置合せの対象となる塗りつぶした円形の第2のアライメントマーク13aを形成してある。そして、TFT基板12の各貼り合せ領域12aと対向基板13とは、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aとがそれぞれ撮像方向において規定の間隔を有して一対をなすように位置合せして貼り合せてある。
【0047】
次に、TFT基板12と対向基板13の貼り合せ方法について説明する。まず、対向基板13の貼り合せ面にシール材14を塗布する。次に、TFT基板12の貼り合せ領域12aに対向基板13の貼り合せ面を対向して載置する。そして、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの位置合せを行う。即ち、第1のアライメントマーク12cの規定位置と第2のアライメントマーク13aの規定位置とが撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せを行う。その後、シール材14に例えば紫外線などの硬化に必要なエネルギーを与えてシール材14を仮硬化させ、TFT基板12と対向基板13を固定する。
【0048】
TFT基板12の貼り合せ領域12aに対向基板13を載置して位置合せすることにより、TFT基板12に複数の対向基板13を貼り合せた電気光学装置11とすることができる。
【0049】
実施の形態2に係る電気光学装置11は、TFT基板12の貼り合せ領域12aの対角位置となる両隅部に第1のアライメントマーク12cを形成し、対向基板13の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマーク13aを形成したが、TFT基板12の貼り合せ領域12aの四隅部に第1のアライメントマーク12cを形成し、対向基板13の四隅部に第2のアライメントマーク13aを形成しても良い。
【0050】
また、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aを塗りつぶした円形で形成してあるが、塗りつぶした円形に限らず、白抜きの円形であっても良い。また、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13cの形状は、円形に限られるものでなく三角形、四角形等の多角形であっても良い。また、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13cの形状は同一であっても良いし、相似であっても良い。
【0051】
また、電気光学装置の貼り合せ領域は、矩形のものに限らず、円形のもののほか、楕円形等であってもよい。この場合において、TFT基板の貼り合せ領域の周縁部の対向する位置に一対の第1のアライメントマークを形成し、対向基板の貼り合せ領域の周縁部の対向する位置に一対の第2のアライメントマークを形成することが好ましい。
【0052】
また、TFT基板に複数の対向基板を貼り合せるものとしたが、複数のTFT基板に複数の対向基板を貼り合せるものとしてもよい。
【0053】
実施の形態2に係る電気光学装置11によれば、位置合せの基準となる第1のアライメントマーク12cをTFT基板12の貼り合せ領域12aに形成し、位置合せの対象となる第2のアライメントマーク13aを対向基板13の貼り合せ面に形成してあるので、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aとは精密アライメントカメラの同一の被写界深度内にあり、同一の撮像範囲に捉えられる。また、第1のアライメントマーク12cの規定位置と第2のアライメントマーク13aの規定位置とが撮像方向に規定の間隔を有して一対をなすので、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aが撮像方向において重なることがない。
【0054】
また、TFT基板12の貼り合せ領域12aの四隅部に第1のアライメントマーク12cを形成し、対向基板13の四隅部に第2のアライメントマーク13aを形成すると、TFT基板12の貼り合せ領域12aの対角位置となる両隅部に第1のアライメントマーク12cを形成し、対向基板13の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマーク13aを形成した場合に比較して、より精密な位置合せができる。
【0055】
また、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aを円形で形成しているので、TFT基板12と対向基板13のいずれか一方が撮像方向の軸回りに回転しても基板の回転に影響されることなく、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aを円形として捉えることができる。
【0056】
また、TFT基板12に複数の対向基板13を貼り合せた電気光学装置11をその後の工程において、貼り合せ領域12aごとに切り離すことにより、それぞれ独立した電気光学装置にすることができるので、電気光学装置を効率よく生産することができる。
【0057】
図3〜9に基づいて、実施の形態2に係る電気光学装置11を製造する電気光学装置の製造装置40の構成について説明する。なお、図3は電気光学装置の製造装置の概要を説明する平面図、図4は図3に示した電気光学装置の製造装置を構成するマウント装置の機能を説明する図、図5は図3に示した電気光学装置の製造装置を構成するアライメント装置を説明するブロック図、図6は図5に示したアライメント装置の作用を説明するフローチャート、図7は精密アライメントカメラで撮像した撮像範囲を示した図、図8は位置合せ判定を説明するフローチャート、図9は位置合せ判定における許容範囲を説明する図である。
【0058】
電気光学装置の製造装置40は、対向基板13を供給する給材装置50と、給材装置50から供給した対向基板13にシール材14を塗布するシール材塗布装置60と、対向基板13に塗布したシール材14の状態を検査する検査装置70と、TFT基板12を搬入する搬入装置80と、TFT基板12に対向基板13を貼り合せるマウント装置90と、TFT基板12と対向基板13を位置合せしてシール材14を仮硬化するアライメント装置100とを有している。
【0059】
次に、電気光学装置の製造装置40の作用について説明する。給材装置50は、対向基板13をシール材塗布装置60に供給する。シール材塗布装置60はシール材14を塗布して、対向基板13を検査装置70に送る。検査装置70はシール材14の状態を検査して、シール材14の状態が良好な場合にマウント装置90に対向基板13を供給し、シール材14の状態が不良の場合に検査装置70から対向基板13を排出する。搬入装置80はTFT基板12をマウント装置90に搬入する。マウント装置90は、搬入したTFT基板12にシール14を塗布した対向基板13を順次貼り合せる。対向基板13を貼り合せたTFT基板12は、アライメント装置100に搬出され、精密位置合せをした後にシール材14を仮硬化して次の工程に搬出する。
【0060】
図4に示すように、マウント装置90はシール材14を塗布した対向基板13を反転して、TFT基板12に順次貼り合せるが、対向基板13を保持したまま、仮位置合せすることが好ましい。仮位置合せを行うと、アライメント装置100において位置合せにかかる時間を短縮でき、電気光学装置11を効率的に製造できるからである。なお、仮位置合せについても、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aを利用して位置合せ行う。
【0061】
次に、アライメント装置100をより詳細に説明する。アライメント装置100は、TFT基板12と、TFT基板12に載置した対向基板13とを位置合せするものである。
【0062】
図5に示すように、アライメント装置100は、コントロールユニット101と、画像処理ユニット102と、位置合せユニット105とを有している。画像処理ユニット102には、電気光学装置11の一方の隅部を撮像する精密アライメントカメラであるCCD(Charge−Coupled Device)カメラ103と、前記一方の隅部の対角に位置する他の隅部を撮像する精密アライメントカメラであるCCDカメラ104とが接続してある。画像処理ユニット102には、第1のアライメントマーク12cに対応するパターン22と、第2のアライメントマーク13aに対応するパターン23とが、予め登録してある。また、画像処理ユニット102は、撮像範囲を二値化して、予め登録したパターン22とパターン23とに基づいてパターンマッチングすることにより、第1のアライメントマーク12cの規定位置と、第2のアライメントマーク13aの規定位置を演算し、その結果をコントロールユニット101に送信する機能を有している。
【0063】
コントロールユニット101は、画像処理ユニット102から得た情報に基づいて、位置合せユニット105を制御するものであり、規定の間隔と、各貼り合せ領域12aごとの補正値であるオフセットデータが登録してある。
【0064】
位置合せユニット105は、TFT基板12を吸着して前後方向と左右方向の位置合せを行うX−Yテーブル106と、対向基板13を吸着して角度方向の位置合せを行うとともに対向基板13を圧着するヘッド107とを有している。X−Yテーブル106は、左右方向(X方向)の位置合せを行うX軸108と、前後方向(Y方向)の位置合せを行うY軸109とを有している。ヘッド107は、撮像方向の軸回りの位置合せを行うθ軸110と、対向基板13をTFT基板12に圧着するZ軸111とを有している。
【0065】
図6に基づいて、アライメント装置100の作用について説明する。対向基板13を載置したTFT基板12をX−Yテーブル106に供給する。X−Yテーブル106が供給されたTFT基板12を吸着し、ヘッド107が下降して対向基板13を吸着し、加圧して適正な間隙を確保する。次に、位置合せを開始する(ステップS1)。まず、コントロールユニット101がマーク位置の取得要求を画像処理ユニット102に送信する(ステップS2)。
【0066】
画像処理ユニット102は、マーク位置取得要求の受信を条件に第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aを撮像する(ステップS3)。このとき、図7に示すように、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aとは同一の被写界深度内にあり、同一の撮像範囲30に捉えられる。なお、この撮像範囲は予め定めたものであり、その範囲には第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aのみを有している。画像処理ユニット102は、撮像した画面を二値化して、予め登録したパターン22とパターン23に基づいてパターンマッチングを行い、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの規定位置を演算する(ステップS4)。その演算結果は画像処理ユニット102からコントロールユニット101に送信する(ステップS5)。
【0067】
コントロールユニット101が第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの位置情報を受信すると(ステップS6)、位置合せ判定を行う(ステップS7)。位置合せが適正な場合(ステップS7:OK)、即ち、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aとが撮像方向において規定の間隔を有して一対をなしている場合には、位置合せを終了する(ステップS8)。一方、位置合せが適正でない場合(ステップS7:NG)、即ち、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aとが撮像方向において規定の間隔を有して一対をなしていない場合には、X−Yテーブル106の移動量と、ヘッド107の移動量を算出する(ステップS9)。そして、X−Yテーブル106の移動量とヘッド107の移動量に基づいて、X−Yテーブル106とヘッド107を移動する(ステップS10)。移動が終了すると(ステップS11:YES)、ステップ2に戻る。以下、上記したステップを繰り返し、位置合せを完了する。
【0068】
図8に基づいて、位置合せ判定S7をさらに詳しく説明する。位置合せ判定S7では、まず、TFT基板12に形成した第1のアライメントマーク12cの規定位置を特定する(ステップS71)。次に、第2のアライメントマーク13aの規定位置があるべき位置を算出する(ステップS72)。対向基板13を貼り合せるTFT基板12の各貼り合せ領域12aごとに登録してあるオフセットデータに基づいて、第2のアライメントマーク13aの規定位置があるべき位置を補正する(ステップS73)。次に、補正した第2のアライメントマーク13aの規定位置があるべき位置に対する許容範囲を算出する(ステップS74)。そして、この許容範囲内に第2のアライメントマーク13aの規定位置があるか否かを判定する(ステップS75)。第2のアライメントマーク13aの規定位置が算出した許容範囲にある場合には位置合せが適正であると判定し、第2のアライメントマーク13aの規定位置が算出した許容範囲にない場合には位置合せが適正でないと判定する。
【0069】
図9に基づいて、第2のアライメントマークの規定位置のあるべき位置に対する許容範囲を説明する。許容範囲は、許容値と許容図形を決定することにより定まる。許容図形は、正方形、円、45度傾けた正方形の中から選択できる。
【0070】
正方形を選択した場合には、(a)に示すように、第2のアライメントマークの規定位置があるべき位置13Gを中心として一辺を許容値とする正方形13pが許容範囲となり、円を選択した場合には、(b)に示すように、第2のアライメントマークの規定位置があるべき位置13Gを中心として直径を許容値とする円13qが許容範囲となる。また、45度傾けた正方形を選択した場合には、(c)に示すように第2のアライメントマークの規定位置があるべき位置13Gを中心として対角線の長さを許容値とする正方形13rが許容範囲となる。許容値を同じ値、たとえば、プラス1ミクロン、マイナス1ミクロンにすると、正方形、円、45度傾けた正方形の順に許容範囲は狭くなる。
【0071】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、マウント装置90において対向基板13が貼り合わされていない貼り合せ領域12aに対しては位置合せを行わないことが好ましい。
【0072】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、画像処理ユニット102が、撮像した画面を二値化して、予め登録したパターン22とパターン23に基づいてパターンマッチングを行い、第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの規定位置を演算するが、撮像した画面を二値化した後に、重心検出して第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの規定位置を演算してもよく、形状外形から第1のアライメントマーク12cと第2のアライメントマーク13aの規定位置を演算してもよい。
【0073】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、マウント装置90がTFT基板12の貼り合せ領域12aに複数の対向基板13を貼り合せた後にアライメント装置100がTFT基板12と対向基板13とを位置合せするが、マウント装置90とアライメント装置100の間を交互に移動して対向基板の貼り合せと位置合せを交互にするものとしてもよい。
【0074】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、TFT基板12の貼り合せ領域12aに複数の対向基板13を貼り合せるが、一枚のTFT基板12に一枚の対向基板13を貼り合せてもよく、この場合には装置に起因する誤差、基板、機種に起因する誤差に基づいて補正することが好ましい。
【0075】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、X−Yテーブル106がTFT基板12を吸着して前後方向と左右方向の位置合せを行い、ヘッド107が対向基板13を吸着して角度方向の位置合せを行うとともに対向基板13を圧着するが、X−Yテーブル106が対向基板13を吸着して前後方向と左右方向の位置合せを行い、ヘッド107がTFT基板12を吸着して角度方向の位置合せを行うとともに対向基板13を圧着するものとしてもよい。
【0076】
実施の形態2に係る電気光学装置の製造装置40は、TFT基板12を吸着して前後方向と左右方向の位置合せを行うX−Yテーブル106と、対向基板13を吸着して角度方向の位置合せを行うとともに対向基板13を圧着するヘッド107とを有しているので、TFT基板12に比較して小型の対向基板13を貼り合せ軸回りに位置合せできる。
【0077】
なお、本発明により製造される電気光学装置は、例えば、図10に示されるような携帯電話機600等の電子機器に搭載できる。さらにこの他に、PDA(Personal Digital Assistants)と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、液晶プロジェクタ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、POS端末機などの電子機器に搭載できることは言うまでもない。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る電気光学装置によれば、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は、第1の基板と第2の基板が対向する面に形成されているので、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を同一の被写界深度内に捉えることができる。また、第1のアライメントマークの規定位置と第2のアライメントマークの規定位置とが撮像方向において規定の間隔を有して一対をなすので、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貼り合せ方向において重なることがない。したがって、第1の基板と第2の基板を貼り合せる場合において、精密に位置合せできる。
【0079】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、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を円形で形成したので、第1の基板と第2の基板のいずれか一方が撮像方向の軸回りに回転しても、基板の回転に影響されることなく、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を円形として捉えることができるので、精密に位置合せできる。
【0080】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、予め定めた撮像範囲に第1のアライメントマークと第2のアライメントマークのみを有するので、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を容易に検出でき、精密に位置合せできる。
【0081】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、第1の基板の周縁部に第1のアライメントマークを形成し、第2の基板の周縁部に第2のアライメントマークを形成したので、第1の基板と第2の基板をより精密に位置合せできる。
【0082】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の対角位置となる両隅部に第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の対角位置となる両隅部に第2のアライメントマークをそれぞれ形成したので、第1の基板と第2の基板を精密に位置合せできる。
【0083】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の四隅部のそれぞれに第1のアライメントマークを形成し、貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の四隅部のそれぞれに第2のアライメントマークを形成したので、第1の基板と第2の基板を精密に位置合せできる。
【0084】
また、この発明に係る電気光学装置によれば、電気光学装置を貼り合せ領域ごとに切り離すことにより、複数の電気光学装置を得ることができるので、生産効率の向上を図ることができる。
【0085】
また、この発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、貼り合せ面に位置合せの基準となる第1のアライメントマークを形成した第1の基板に、貼り合せ面に位置合せの対象となる第2のアライメントマークを形成した第2の基板を貼り合せ、第1のアライメントマークの規定位置と第2のアライメントマークの規定位置を撮像方向において規定の間隔を有して位置合せするので、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を同一の被写界深度内に捉えることができる。また、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撮像方向において規定の間隔を有して一対をなすので、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撮像方向において重なることがない。したがって、第1の基板と第2の基板を精密に位置合せできる。
【0086】
また、この発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、第1のアライメントマークを第1の基板の貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第1の基板に、第2のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第2の基板を貼り合せるので、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貼り合せ方向において重なることがなく、第1の基板と第2の基板を貼り合せる場合において、精密に位置合せできる。
【0087】
また、この発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、予め登録した第1のパターンに基づいてパターンマッチングして、第1のアライメントマークの規定位置を特定し、予め登録した第2のパターンに基づいてパターンマッチングして、第2のアライメントマークの規定位置を特定するので、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を個別に識別できる。
【0088】
また、この発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、許容範囲内に、第2のアライメントマークの規定位置が位置したときに位置合せを完了するので、位置合せにかかる時間を短縮できる。
【0089】
また、この発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、第1の基板の貼り合せ領域ごとに予め登録した補正値に基づいて、規定の間隔を補正するので、第1の基板の貼り合せ領域ごとに貼り合せ位置を調整できる。
【0090】
また、この発明に係る電気光学装置の製造装置によれば、X−Yテーブルを前後方向又は左右方向に移動するとともにヘッドを回動して、第1のアライメントマークの規定位置と第2のアライメントマークの規定位置とが規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せするので、第1の基板に第2の基板を精密に位置合せできる。
【0091】
また、この発明に係る電気光学装置の製造装置によれば、マウント装置が第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に基づいて仮位置合せし、アライメント装置が第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に基づいて位置合せするので、アライメント装置の位置合せに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る電気光学装置の説明図であって、(a)は電気光学装置の平面図、(b)は隅部に形成したアライメントマークの拡大図、(c)は電気光学装置の隅部を拡大した拡大正面図である。
【図2】実施の形態2に係る電気光学装置の平面図である。
【図3】電気光学装置の製造装置の概要を説明する平面図である。
【図4】図3に示した電気光学装置の製造装置を構成するマウント装置の機能を説明する図である。
【図5】図3に示した電気光学装置の製造装置を構成するアライメント装置のブロック図である。
【図6】図5に示したアライメント装置の作用を説明するフローチャートである。
【図7】精密アライメントカメラで撮像した撮像範囲を示した図である。
【図8】位置合せ判定を説明するフローチャートである。
【図9】位置合せ判定における許容範囲を説明する図あって、(a)は図形に正方形を用いたもの、(b)は図形に円を用いたもの、(c)は図形に45度傾けた正方形を用いたものである。
【図10】電気光学装置を適用した携帯電話機を示した図である。
【符号の説明】
1 電気光学装置
2 TFT基板(第1の基板)
2b 第1のアライメントマーク
3 対向基板(第2の基板)
3a 第2のアライメントマーク
4 シール材
11 電気光学装置
12 TFT基板(第1の基板)
13 対向基板(第2の基板)
14 シール材
50 給材装置
60 シール材塗布装置
70 検査装置
80 搬入装置
90 マウント装置
100 アライメント装置
101 コントロールユニット
102 画像処理ユニット
103,104 CCDカメラ
105 位置合せユニット
106 X−Yテーブル
107 ヘッド
108 X軸
109 Y軸
110 θ軸
111 Z軸
600 携帯電話機
Claims (17)
- 第1のアライメントマークを形成した第1の基板と、第2のアライメントマークを形成した第2の基板とからなる電気光学装置であって、
前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークは、前記第1の基板と前記第2の基板が対向する面に形成され、
前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとが規定の間隔を有して隣り合うように、前記第1の基板と前記第2の基板とが対向して配置されてなることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを同一又は相似の形状で形成したことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記第1のアライメントマークおよび前記2のアライメントマークは、それぞれの基板に複数形成されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
- 第1の基板の周縁部に前記第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、
第2の基板の周縁部に前記第2のアライメントマークをそれぞれ形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電気光学装置。 - 貼り合せ領域を矩形に形成した第1の基板の対角位置となる両隅部に前記第1のアライメントマークをそれぞれ形成し、
貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の対角位置となる両隅部に前記第2のアライメントマークをそれぞれ形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電気光学装置。 - 貼り合せ領域を矩形に形成した前記第1の基板の四隅部のそれぞれに第1のアライメントマークを形成し、
貼り合せ領域を矩形に形成した第2の基板の四隅部のそれぞれに前記第2のアライメントマークを形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の電気光学装置。 - 第1の基板に第2の基板を貼り合せる貼り合せ領域を複数形成したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の電気光学装置。
- 貼り合せ面に位置合せの基準となる第1のアライメントマークを形成した第1の基板に、貼り合せ面に位置合せの対象となる第2のアライメントマークを形成した透明な第2の基板を貼り合せる貼り合せ工程と、
前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを撮像する撮像工程と、
撮像した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとに基づいて前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定する位置特定工程と、
特定した前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置とを撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せする位置合せ工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記貼り合せ工程が、前記第1のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第1の基板に、前記第2のアライメントマークを貼り合せ領域の対角位置となる両隅部に形成した第2の基板を貼り合せる工程であって、
前記撮像工程と、前記位置特定工程と、前記位置合せ工程とを、それぞれ対角位置となる両隅部に形成した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークに基づいて行うことを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記位置特定工程が、撮像した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとを二値化して、前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することを特徴とする請求項8又は9に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記位置特定工程が、二値化した前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークをパターンマッチングして、前記第1のアライメントマークの規定位置と前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記位置特定工程が、予め登録した第1のパターンに基づいてパターンマッチングして、前記第1のアライメントマークの規定位置を特定し、
予め登録した第2のパターンに基づいてパターンマッチングして、前記第2のアライメントマークの規定位置を特定することを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記位置合せ工程が、第1のアライメントマークの規定位置と撮像方向において規定の間隔を有した位置を中心とする許容範囲内に第2のアライメントマークの規定位置が位置したときに位置合せを終了することを特徴とする請求項8〜12のいずれか一つに記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記許容範囲が対角線の長さを許容値とする正方形に囲まれた範囲であることを特徴とする請求項13に記載の電気光学装置の製造方法。
- 第1の基板に形成した複数の貼り合せ領域に第2の基板をそれぞれ貼り合せる場合において、前記位置合せ工程が、第1の基板の貼り合せ領域ごとに予め登録した補正値に基づいて、規定の間隔を補正することを特徴とする請求項8〜14のいずれか一つに記載の電気光学装置の製造方法。
- 第1の基板と第2の基板を対向配置した状態で位置合わせを行う電気光学装置の製造装置であって、
位置合せの基準となる第1のアライメントマークを貼り合せ面に形成した前記第1の基板に、位置合せの対象となる第2のアライメントマークを貼り合せ面に形成した前記第2の基板を貼り合せるマウント装置と、
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を撮像方向において規定の間隔を有して一対をなす態様で位置合せするアライメント装置とを有し、
前記マウント装置が第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に基づいて仮位置合せし、
前記アライメント装置が第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に基づいて位置合せすることを特徴とする電気光学装置の製造装置。 - 請求項8〜15のいずれか一つに記載の電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置を備えた電子機器。
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