JPH10325958A

JPH10325958A - 液晶表示パネル製造方法

Info

Publication number: JPH10325958A
Application number: JP13503797A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Tanaka; 田中　　勉; Yoshitada Oshida; 良忠押田; Toshiaki Ichinose; 敏彰一ノ瀬; Kaoru Miyoshi; 薫三好
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルを歩留まり良く大量生産す
る。【解決手段】配向膜特性検査工程１４では、ラビング工
程１３から受け入れた全基板の配向膜の配向特性がイン
ラインで検査される。ビーズ検査工程２２では、ビーズ
分散工程２１から受け入れた全基板のビーズ分散状況が
インラインで検査される。何れの検査工程でも、不良品
を発見したら、その都度、それをライン上から排除し、
連続的に不良品を発見したら、その検査結果を前工程に
フィードバックする。この検査結果を受け付けた前工程
では安定化処理を速やかに実行する。寸法検査工程２４
では、シール塗布工程２３から受け入れた全基板の寸法
がインラインで検査される。ここで発見された不良品
は、再生工程２１０を経てから重ね合せ工程２５に搬送
される。また、連続的に不良品を発見したら、電極パタ
ーン形状が修正されるように、電極パターン形成工程に
検査結果をフィードバックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
製造技術に係り、特に、液晶表示パネルの製造ラインの
ＱＴＡＴシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルの基本的な製造工程は、
受入れ基板の初期洗浄工程に始まり、種々の中間工程を
経て、最終的には、液晶表示パネルの品質を評価する検
査工程で終了する。その内、特に重要な処理を行う中間
工程においては、ロットの合否を判定するために、通
常、ロットから抜き出したサンプルの検査(以下、抜取
検査と呼ぶ)を実行している。そして、この抜取検査に
よって何らかのトラブルを発見した場合に、工程の安定
化を図るために必要な処置を採り、最終製品である液晶
表示パネルの品質低下を回避することとしている。例え
ば、ラビング工程においては、ラインから無作為に抜き
取った２枚の基板の間で液晶を挟み込み、その外観を観
察することによって、液晶分子の配向特性の良否を検査
している。そして、液晶分子の配向特性の不良を連続的
に発見した場合には、消耗治工具の交換その他のラビン
グ装置の保守整備を実行し、工程の安定化を図ることと
している。また、スペーサ散布工程においては、ライン
から無作為に抜き取った基板の表面を局所的に若しくは
全体的に観察することによって、基板の表面におけるス
ペーサの分散状況の良否を検査している。そして、スペ
ーサの分散状況の異常(例えば、スペーサ凝集体等)を連
続的に発見した場合に、ノズルの清掃その他のスペーサ
散布装置の保守整備を実行し、工程の安定化を図ること
としている。また、シール剤印刷工程、基板貼り合わせ
工程その他の中間工程においても、工程の安定性の維持
というな観点より、同様な取り検査を定期的に実行して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各中間
工程における抜取検査が実行されている間にも、ライン
は稼働し続けている。ところが、その間にも工程が不安
定化する可能性がない訳ではない。従って、上記各中間
工程における抜取検査には、通常、ある程度の時間が必
要とされることを考慮すると、相当の時間に渡って工程
が不安定な状態のままで放置される可能性がある。そし
て、その間に、除去すべき不良の基板が大量に発生する
可能性がある。

【０００４】また、上記各中間工程における抜取検査
は、その作業の多くを人手に頼るものであることから、
作業者の熟練度その他の人的要因によって、検査結果が
ばらつくことが多い。従って、必要な処置を採るべきタ
イミングを的確に把握できずに、工程が不安定な状態の
ままで放置されて、除去すべき不良の基板が大量に発生
する可能性がある。

【０００５】そこで、本発明は、液晶表示パネルを歩留
まり良く大量生産することができる液晶表示パネル製造
方法を提供することを目的とする。そして、こうした液
晶表示パネルの製造方法を実用化することにより、最終
製品の原価引下げを図らんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、受け入れた個々の基板に対して順次既定
の処理を施して、大量の液晶表示パネルを連続的に製造
する液晶表示パネル製造方法であって、前記各基板上に
形成されている配向膜の配向特性の良否を順次評価し
て、当該評価結果に基づき弁別した不良な基板を除去す
る配向特性検査ステップと、前記配向特性検査ステップ
における評価結果に基づいて、前記配向膜が形成された
工程の状態の安定化処理を実行する配向膜形成工程安定
化ステップと、前記各基板上におけるスペーサの分散状
況を順次検出して、当該検出結果に基づき弁別した不良
な基板に対して当該基板上おけるスペーサの分散状況の
修正処理を実行するスペーサ分散状況検査ステップと、
前記スペーサ分散状況検査ステップにおける検出結果に
基づいて、前記スペーサが散布された工程の状態の安定
化処理を実行するスペーサ分散工程安定化ステップと、
前記各基板上に形成されている複数のマークの相対的な
位置ズレを順次検出し、当該位置ズレに基づき弁別した
不良な基板を抜き出す寸法検査ステップと、前記寸法検
査ステップにおいて抜き出した基板を前記寸法検査ステ
ップにおいて検出した位置ズレに基づき定まる等級に分
類し、同一の等級に分類された基板同士を組み合わせて
貼り合わせ工程に搬入する再生ステップとを有し、前記
寸法検査ステップで検出した位置ズレに基づいて、前記
電極パターン形成工程の状態の安定化処理を実行する電
極パターン形成工程安定化ステップへフィードバックす
ることを特徴とする液晶表示パネル製造方法を提供す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。

【０００８】最初に、図１により、本実施の形態に係る
液晶表示素子(liquid crystal display device：ＬＣ
Ｄ)の基本的な製造工程について説明する。但し、ここ
では、アクティブマトリックス駆動方式ＬＣＤの主流を
なすＴＦＴ駆動方式ＬＣＤの製造工程を一例に挙げるこ
ととする。尚、このＴＦＴ駆動方式ＬＣＤとは、各画素
電極に付加するスイッチ素子として薄膜トランジスタ(t
hin film transister：ＴＦＴ)を使用したものである。

【０００９】ＬＣＤの基本的な製造工程は、通常、受入
れた基板(ガラス基板若しくはプラスチック基板)を洗浄
する初期洗浄工程(不図示)に始まり、配向膜形成工程１
０、液晶セル組立工程２０その他の中間工程を経て、最
終製品であるＬＣＤの外観及び機能を目視で検査する点
灯検査工程４０で終了する。

【００１０】そして、配向膜形成工程１０は、通常、電
極パターン形成工程から受け入れた基板の表面に配向剤
を印刷する配向膜印刷工程１１に始まり、基板の表面に
印刷された配向剤を乾燥させてから焼成する配向膜乾燥
・焼成工程１２を経て、配向膜の表面を一定方向(以
下、ラビング方向と呼ぶ)にラビングするラビング工程
１３で終了する。但し、本実施の形態では、液晶セル組
立工程２０に移行させる全基板について配向膜の配向特
性を検査し、その検査結果をラビング工程１３へとフィ
ードバックする配向膜特性検査工程１４を新たに導入し
ている。

【００１１】また、液晶セル組立工程２０は、通常、配
向膜形成工程１０から受け入れた基板上にビーズ(スペ
ーサ)を一様に散布するビーズ分散工程２１に始まり、
基板の表面上の外縁領域にシール剤をスクリーン印刷す
るシール剤塗布工程２３、２枚の基板(ＴＦＴ基板とカ
ラーフィルタ基板)を貼り合わせる重ね合せ工程２５、
２枚の基板を適度に加圧しながらシール剤を硬化させて
液晶セルを形成するギャップ出し工程２６を経て、外部
との圧力差を利用して液晶セル内部に液晶溜りの液晶を
注入した後に注入孔(シール剤の切欠き部)を封止する液
晶封入・封止工程３０で終了する。但し、本実施の形態
では、２つの検査工程２２,２４を新たに導入してい
る。一方は、シール剤塗布工程２３に移行させる全基板
についてビーズ分散状況を検査し、その検査結果をビー
ズ分散工程２１へとフィードバックするビーズ検査工程
２２であり、他方は、重ね合せ工程２５に移行させる全
基板の寸法を測定し、その測定結果を電極パターン形成
工程(不図示)へとフィードバックする寸法検査工程２４
である。そして、これら検査工程に加えて、更に、寸法
検査工程２４で発見した不良品を良品として再生させる
再生工程２１０も新たに導入している。

【００１２】尚、本実施の形態では、配向膜形成工程１
０から受け入れた基板の全てが、ビーズ分散工程２１及
びシール剤塗布工程２３を経てから重ね合せ工程２５に
供給されるようになっているが、必ずしも、このように
する必要はない。例えば、重ね合せ工程２５において貼
り合せるべき２枚の基板の内の１枚の基板(例えば、Ｔ
ＦＴ基板)は、ビーズ分散工程２１及びシール剤塗布工
程２３を経ることなく重ね合せ工程２５に供給されるよ
うにしても構わない。重ね合せ工程２５において貼り合
せるべき２枚の基板の内の少なくとも一方の基板の表面
に、ビーズが散布され、シール剤が印刷されていれば足
りるためである。但し、その場合には、当然、ビーズ分
散工程２１を経た基板(例えば、カラーフィルタ基板)だ
けをビーズ検査工程２２に供給するようにすれば良い。

【００１３】次に、本実施の形態において導入した上記
新たな４つの工程１４,２２,２４，２１０について、そ
れぞれ説明する。

【００１４】第一の検査工程である配向膜特性検査工程
１４においては、図２に示すような検査装置を使用し
て、ラビング工程１３から供給されてくる全ての基板の
表面に形成されている配向膜の配向特性の良否をインラ
インで検査する。

【００１５】ここで使用している搬送装置のステージ５
９には、基板５４の面積よりも僅かに狭い照明用窓５９
ａが空けられている。そして、ラビング工程１３から次
々と供給されてくる基板５４は、これら照明用窓５９ａ
上に載置されてＹ方向に搬送されてゆく。即ち、各基板
５４は、搬送装置のステージ５９の下側に背面を露出さ
せた状態で搬送されてゆく。従って、搬送装置のステー
ジ５９に搬送される各基板５４は、検査装置の上部を通
過する際に、検査装置の照明装置２００からの直線偏光
Ａ_２によって背面が照射される。尚、検査対象である基
板５４の横幅が広い場合等、基板５４の表面上の画像を
１回の走査で全域に渡って撮像できないような場合に対
処するために、ステージ５９がＸＹ方向に走査できるよ
うにしなければならないこともある。

【００１６】また、ここで使用している検査装置は、搬
送装置のステージ５９の裏面に対向する出射窓(不図示)
から直線偏光Ａ₂を照射する照明装置２００と、基板５
４の表面上に形成されている配向膜の正規のラビング状
態から漏洩する照明光Ａ₃を検出する検出ヘッド２０１
と、検出ヘッド２０１から出力されたアナログ画像デー
タをデジタル変換するＡＤ変換器１５１と、ＡＤ変換器
１５１から入力されたデジタル画像データに基づき配向
膜の配向特性の良否を判定する画像処理装置２０２とを
備えている。

【００１７】この照明装置２００には、光源(不図示)か
ら照射された照明光Ａ₀から基板の配向膜のラビング方
向と約４５°をなす方向に振動する直線偏光Ａ₁を分離
し、この直線偏光Ａ₁を基板５４の背面に向けて出射す
るための光学系が組み込まれている。具体的には、光源
(理想的には、点光源、実際には、キセノンランプ、水
銀ランプ等)から照射された照明光Ａ₀の光路上に、照明
光Ａ₀を指向性の高い平行光線束にするコリメータ(不図
示)、基板のラビング方向と約４５°をなす方向に振動
する直線偏光Ａ₁を分離するグラントムソンプリズム５
１、この直線偏光Ａ₁のビーム径を拡大する２枚の組合
せレンズ５２,５３が配置してある。ここで２枚の組合
せレンズ５２,５３を配置しているのは、直線偏光Ａ₁の
ビーム径を拡大しているのは、後述の検出ヘッド２０１
の撮影領域の全体が一様に照明されるようにするためで
ある。

【００１８】このような基板５４の配向膜のラビング方
向と約４５°をなす方向に振動する直線偏光Ａ₁は、基
板５４の表面上に形成されている配向膜の配向特性に全
く異常がなければ、ラビング方向と直角方向に僅かに漏
洩された光が配向膜を透過してくる。そこで、検出ヘッ
ド２０１には、基板５４の配向膜のラビング方向と約４
５°をなす方向に振動する直線偏光Ａ₄、即ち、基板５
４の表面上に形成されている配向膜の正常状態において
漏洩する光を検出するための撮像光学系を組み込んであ
る。具体的には、基板５４を透過した照明光Ａ₃の光路
上に、照明光Ａ₃のビーム径を縮小する２枚の組合せレ
ンズ５５,５６、基板５４の表面上に形成された配向膜
のラビング方向と約４５°をなす方向に振動する直線偏
光Ａ₄を透過するグラントムソンプリズム５７、極く僅
かな直線偏光Ａ₄を感度良く検出することができる超高
感度撮像装置５８が配置されている。ここで使用してい
る超高感度撮像装置５８とは、結像レンズ(不図示)と超
高感度ＣＣＤ素子(不図示)とからなる撮像光学系に、超
高感度ＣＣＤ素子冷却用のペルチェ素子を付加したもの
である。こうした超高感度撮像装置５８を使用すること
により、超高感度ＣＣＤ素子の発熱によるノイズが低減
され、基板５４の表面上に形成されている配向膜から漏
洩した極く僅かな光であっても検出することができるよ
うになる。

【００１９】尚、正常にラビングされていない箇所は、
直線偏光Ａ₃と偏光方向が異なるため、グラントムソン
プリズム５７においてカットされ、超高感度撮像装置５
８では検出されず暗部となる。

【００２０】そして、画像処理装置２０２は、ＡＤ変換
器１５１が出力した画像データを２値化する２値化回路
１５２、インターフェース１５３、２値化回路１５２か
らインターフェース１５３を介して入力された画像デー
タに基づいて基板５４の配向膜の配向特性の良否を判定
するＣＰＵ１５４と、この判定結果を出力する出力部
(不図示)を備えている。尚、必要に応じて、２値化回路
１５２の前段に、ＡＤ変換器１５１から出力された画像
データに含まれている画像ムラ成分を除去するシェーデ
ィング補正回路その他の補正回路を加えることは一向に
差しつかえない。

【００２１】この画像処理装置２０２においては、ま
ず、２値化回路１５２によって、ＡＤ変換器１５１から
入力されてくる画像データが２値化される。この２値化
処理によって、基板５４の表面上に形成されている配向
膜に異常箇所がある場合には、その異常箇所の画像が背
景画像から分離される。その後、ＣＰＵ１５４は、この
画像データに対して閾値処理を施すことによって、基板
５４の表面上に形成されている配向膜の異常箇所の有無
を検出する。そして、この閾値処理によって異常箇所を
検出した場合には、その都度、ライン上における不良品
の発生を知らせる警告、即ち、ライン上から不良品を排
除するタイミングを与える警告を出力部から出力させ
る。更に、既定数の異常箇所を連続的に発見した場合に
は、ラビング工程１３の状態が不安定化したと判定し、
その判定結果をラビング工程１３をフィードバックす
る。尚、この判定結果と共に、検出した異常の種別及び
位置等をフィードバックすることが望ましい。配向膜の
ラビング方向に乱れが発生するようになった場合には、
ラビング材の交換処理、配向膜の一定の箇所に決まって
傷が発生するようになった場合には、ラビングローラの
清掃処理、配向膜に異物が付着するようになった場合に
は、ラビング圧力の修正処理というように、ラビング工
程１３において採るべき処置の選択に役立つからであ
る。

【００２２】このように、この配向膜特性検査工程１４
において、ラビング工程１３から供給されてくる全ての
基板の表面に形成されている配向膜の配向特性の良否を
インラインで検査し、その異常をリアルタイムに検出す
ることができるため、必要な処置を採るべきタイミング
を的確に把握することができる。従って、ラビング工程
１３において、本検査工程１４からのフィードバック情
報１０１を受け取ったタイミングでラビング材(通常、
フェルトその他の布)の交換その他のラビング装置の保
守整備処理が速やかに実行されるようにすれば、不安定
化しかけたラビング工程１３の状態を即座に安定化させ
ることができる。即ち、ラビング工程１３が不安定な状
態のままで長時間放置されるということがなくなるた
め、除去すべき不良品の数を最小限に押さえることがで
きる。また、万一、不良品が発生しても、ライン上にお
ける不良品の発生を知らせる警告が発せられたタイミン
グで不良品の排除処理を行うようにすれば、ライン上に
発生した不良品を完全に排除することができる。即ち、
後工程への不良品の搬入を未然に阻止することができ
る。尚、従来一般的に行われていた抜取検査とは異な
り、この配向膜特性検査工程１４における検査結果に、
人的要因によるバラツキが発生しないことは言うまでも
ない。

【００２３】さて、第二の検査工程であるビーズ検査工
程２２においては、図３に示すような検査装置を使用し
て、ビーズ分散工程２１から供給されてくる全ての基板
の表面上におけるビーズ分散状況(ビーズの分散密度分
布、ビーズ凝集体の有無)をインラインで検査する。

【００２４】ここで使用している搬送装置のステージ
は、ＸＹ方向に移動するＸＹテーブル７３ａ₁,７３ａ₂
である。そして、一方のＸＹテーブル７３ａ₁上に載置
された基板５４のビーズ分散状況を検査し、他方のＸＹ
テーブル７３ａ₂上に基板５４を例えばロボット(不図
示)によってハンドリングし載置し、不良部の除去をす
るものである。

【００２５】基板５４のハンドリングは、後述するよう
にロボット等によって行われる。

【００２６】また、ここで使用している検査装置は、基
板５４の表面上におけるビーズの分散状況の検査処理を
実行する検査ユニット６１と、検査ユニット６１の検査
結果に基づいて基板５４の表面に付着しているビーズの
凝集体(以下、ビーズ凝集体と呼ぶ)の除去処理を実行す
る修正ユニット６２と、両ユニット６１,６２の制御処
理等を行う制御装置７１とを備えている。

【００２７】検査ユニット６１は、シート状に広げた照
明光ａを基板５４の表面上に入射角α(α＜９０°)で入
射させる照明装置６４と、照明装置６４の向い側に配置
された検出ヘッド３００と、検出ヘッド３００が出力し
た画像データＤ₁をデジタル変換するＡＤ変換器６７
と、ＡＤ変換器６７が出力した画像データＤ₂を用いて
ビーズ凝集体を検出する画像処理装置３０１とを備えて
いる。但し、検出ヘッド３００は、基板５４の表面で正
反射した照明光ａの光路上に位置しないように配置して
ある。つまり、検出ヘッド３００のＣＣＤリニアセンサ
６６の受光面上には、結像レンズ６５の作用により、基
板５４の表面上に付着しているビーズ５,７２の表面で
散乱した照明光ａだけが結像されるようになっている。

【００２８】そして、画像処理装置３０１は、ＡＤ変換
器６７から１ライン分づつ入力されてくる画像データＤ
₂を２値化する２値化回路６８と、２値化回路６８から
入力された画像データに基づいて基板５４の表面上にお
けるビーズの分散状況を検出するプロセッサ６９とを備
えている。但し、これら以外にも、必要に応じて、ＡＤ
変換器６７から出力された画像データに含まれている画
像ムラ成分を除去するシェーディング補正回路その他の
補正回路を２値化回路６８の前段に加えることもある。

【００２９】この画像処理装置３０１においては、ＡＤ
変換器６７から入力されてくる画像データが２値化回路
６８によって２値化される。これにより、基板５４の表
面上に付着しているビーズ凝集体７２の画像だけが背景
画像から分離される。このように２値化処理によってビ
ーズ凝集体７２の画像だけが背景画像から分離されるの
は、ビーズ凝集体７２の画像がビーズ単体５の画像より
も鮮明に撮像されているためである。そして、その後、
プロセッサ６９は、このビーズ凝集体７２の画像に対応
するＣＣＤリニアセンサ６６の画素番号を算出し、この
画素番号をインタフェース７０を介して制御装置７１へ
と入力する。また、プロセッサ６９は、ＡＤ変換器６７
から入力された画像データに基づいて基板５４の表面上
の画像の輝度分布データを算出し、併せて、この輝度分
布データもインタフェース７０を介して制御装置７１へ
と入力する。

【００３０】一方、修正ユニット６２は、基板５４の表
面上に付着しているビーズ凝集体７２を除去する吸引装
置７４と、制御装置７１から与えられた制御指令に従っ
て吸引装置７４を駆動するコントローラ７４ｃとを備え
ている。そして、吸引装置７４は、基板５４の表面上に
付着しているビーズ凝集体７２を吸引するノズル７４ｂ
と、ノズル７４ｂにつながるポンプ７４ａと、ポンプ７
４ａを駆動するモータ７４ｃとを備えている。

【００３１】さて、制御装置７１は、これら両ユニット
６１,６２と搬送装置とを制御することによって、ビー
ズ分散工程２１から供給されてくる基板５４の表面上に
おけるビーズ分散状況の検査処理を順次実行させると共
に、その検査結果に応じて、適宜、基板５４の表面上に
付着しているビーズ凝集体の除去処理を実行させる。具
体的には、制御装置７１は、まず、ＸＹテーブル７３ａ
₁をＸＹ方向に移動させて、このＸＹテーブル７３ａ₁上
に載置されている基板５４の表面を全域に渡って検査ユ
ニット６１の検出ヘッド２０１で走査させる。それによ
り、検査ユニット６１の画像処理装置３０１から画素番
号が入力された場合には、この画素番号とＸＹテーブル
７３ａ₁の駆動源である各サーボモータ(不図示)の回転
角とを用い、基板５４の表面上におけるビーズ凝集体７
２の実在位置の座標データ(Ｘ,Ｙ)を算出して、この座
標データ(Ｘ,Ｙ)をメモリに格納しておく。そして、基
板５４の表面全域の走査が終了したら、ロボット(不図
示)によって基板５４をＸＹテーブル７３ａ₂に搬送す
る。尚、ＸＹテーブル７３ａ₁は、原点位置に戻され、
新たな基板５４が載置され、前記と同様の検査が行われ
る。前回の検査処理によって得られた座標データ(Ｘ,
Ｙ)を制御指令として与えることによって、このＸＹテ
ーブル７３ａ₂を移動させて、このＸＹテーブル７３ａ₂
上に載置されている基板５４の表面上に付着しているビ
ーズ凝集体７２の近傍にノズル７４ｂの先端を位置付け
る。その後、修正ユニット６２のコントローラ７４ｃに
制御指令を与えることによって、吸引装置７４のモータ
７４ｃを駆動させる。これにより、ポンプ７４ａが駆動
されて、ＸＹテーブル７３ａ₂上に載置されている基板
５４の表面上に付着しているビーズ凝集体７２がノズル
７４ｂから吸引される。

【００３２】ところで、こうした処理と並行して、制御
装置７１は、ビーズ分散工程２１への検査結果のフィー
ドバックを行っている。具体的には、制御装置７１は、
検査ユニット６１の画像処理装置３０１から入力された
輝度分布データを、実験結果から判明した変換関数を用
いて、基板５４の表面上におけるビーズの分散密度分布
データに変換する。その後、この分散密度分布データに
対して閾値処理を施して、基板５４の表面上におけるビ
ーズの分散密度分布が均一であるか否かを判定する。そ
して、基板５４の表面上におけるビーズの分散密度分布
が不均一であると判断した場合には、その都度、ライン
上における不良品の発生を知らせる警告、即ち、ライン
上から不良品を排除するタイミングを与える警告を出力
部から出力させる。更に、ビーズ分散工程２１から供給
されてくる基板５４の表面上におけるビーズ分散状況の
検査処理を実行するうちに、基板５４の表面上における
ビーズの分散密度分布が不均一と連続的に判定されるよ
うになり、且つ、それが所定数に達した場合に、ビーズ
分散工程２１の状態が不安定化したと判定し、その判定
結果を分散密度分布データと共にビーズ分散工程２１を
フィードバックする。このとき判定結果と共に分散密度
分布データをフィードバックするのは、ビーズ分散工程
２１で使用しているビーズ分散装置の不良箇所の特定、
即ち、ビーズ分散工程２１において採るべき処置の選択
に役立つからである。

【００３３】このように、このビーズ検査工程２２にお
いて、ビーズ分散工程２１から供給されてくる全ての基
板の表面上におけるビーズの分散状況の良否をインライ
ンで検査し、その異常をリアルタイムに検出することが
できるため、必要な処置を採るべきタイミングを的確に
把握することができる。従って、ビーズ分散工程２１に
おいて、本検査工程２２からのフィードバック情報２０
１を受け取ったタイミングでノズルの清掃その他のビー
ズ分散装置の保守整備処理が速やかに実行されるように
すれば、不安定化しかけたビーズ検査工程２２の状態を
即座に安定化させることができる。即ち、ビーズ検査工
程２２が不安定な状態のままで長時間放置されることが
なくなるため、除去すべき不良品の数を最小限に押さえ
ることができる。また、万一、不良品が発生しても、ラ
イン上における不良品の発生を知らせる警告が発せられ
たタイミングで不良品の排除処理を行うようにすれば、
ライン上から不良品を完全に排除することができる。従
って、後工程への不良品の搬入を未然に阻止することが
できる。また、修正可能な不良品(ビーズ凝集体の付着)
については、ラインから排除することなく、適切な修正
処理(ビーズ凝集体の除去)を施してから後工程へと搬入
するようにしているため、可能な限り収益性の低下を抑
制することができる。

【００３４】尚、従来一般的に行われていた抜取検査と
は異なり、このビーズ検査工程２２における検査結果
に、人的要因によるバラツキが発生し得ないことは言う
までもない。

【００３５】さて、第三の検査工程である寸法検査工程
２４においては、図４に示すような検査装置を使用し
て、シール剤塗布工程２３から供給されてくる全ての基
板の寸法の合否をインラインで検査する。尚、シール剤
塗布工程２３から供給されてくる全ての基板５４の各コ
ーナには、それぞれ、前工程である電極パターン形成工
程において十字型の寸法チェック用マーク８５が配設さ
れているものとする。そして、これら各基板５４は、搬
送装置のステージ８０によってＹ方向に搬送され、適当
なタイミングで検査位置を通過するものとする。

【００３６】ここで使用している検査装置は、搬送装置
のステージ８０の搬送により検査位置を通過する基板５
４を検知するフォトセンサ(不図示)と、検査位置を通過
する基板５４の各コーナーに配設されている寸法チェッ
クマーク８５を上方から撮影する４台のＣＣＤカメラ８
６ａ,８６ｂ,８６ｃ,８６ｄと、各ＣＣＤカメラ８６ａ,
８６ｂ,８６ｃ,８６ｄから出力されてくる画像データを
デジタル変換するＡＤ変換器８７ａ,８７ｂ,８７ｃ,８
７ｄと、各ＡＤ変換器８７ａ,８７ｂ,８７ｃ，８７ｄか
ら出力されてくる画像データを２値化する２値化回路８
８ａ，８８ｂ,８８ｃ,８８ｄと、インタフェース８９
と、各２値化回路８８ａ,８８ｂ,８８ｃ,８８ｄからイ
ンタフェース８９を介して入力された画像データに基づ
いて基板５４の寸法の合否を判定するＣＰＵ４００と、
この判定結果を出力する出力部(不図示)とを備えてい
る。

【００３７】この検査装置の各ＣＣＤカメラ８６ａ,８
６ｂ,８６ｃ,８６ｄは、搬送装置のステージ８０により
搬送されてきた基板５４が検査位置を通過する際に、図
５に示すように、基板５４の各コーナに配設されている
寸法用チェックマーク８５の画像８５ａをそれぞれ撮影
する。このとき各ＣＣＤカメラ８６ａ,８６ｂ,８６ｃ,
８６ｄから出力された画像データは、各ＡＤ変換器８７
ａ,８７ｂ,８７ｃ,８７ｄによってデジタル変換された
後、各２値化回路８８ａ,８８ｂ,８８ｃ,８８ｄによっ
て２値化される。これにより、各寸法用チェックマーク
８５の画像８５ａが背景画像から分離される。

【００３８】一方、ＣＰＵ４００は、フォトセンサから
検知信号を受付けた後、各２値化回路８８ａ,８８ｂ,８
８ｃ,８８ｄから入力された画像データを用いて、各Ｃ
ＣＤカメラ８６ａ,８６ｂ,８６ｃ,８６ｄが撮影した画
像上に設定した座標系Ｏにおける各寸法用チェックマー
ク８５の画像８５ａの特徴点(本実施の形態では、十字
の交点)の位置を表す座標データ(ｘ₁,ｙ₁),(ｘ₂,ｙ₂),
(ｘ₃,ｙ₃),(ｘ₄,ｙ₄)を算出する。

【００３９】そして、これら４つの座標データ(ｘ₁,
ｙ₁),(ｘ₂,ｙ₂),(ｘ₃,ｙ₃),(ｘ₄,ｙ₄)を所定の判定基準
に照らして、基板５４の寸法の合否を判定する。具体的
には、Ｘ方向に並ぶ２台のＣＣＤカメラ(８６ａ,８６
ｂ),(８６ｃ,８６ｄ)が撮像した画像に基づいて算出し
た座標データのｘ成分の和ｘ₁＋ｘ₂,ｘ₃＋ｘ₄が合格圏
内≦|Ｘ_lmt|に納まり、且つ、Ｙ方向に並ぶ２台のＣＣ
Ｄカメラ(８６ａ,８６ｄ),(８６ｂ,８６ｃ)が撮像した
画像に基づいて算出した座標データのｙ成分の和ｙ₁＋
ｙ₄,ｙ₂＋ｙ₃も合格圏内≦|Ｙ_lmt|に納まっていた場合
には、この基板５４の寸法を合格と判定する。そして、
この場合は、そのまま重ね合せ工程２５へと基板５４を
搬送させる。この判定基準によって合格と判定された基
板同士(ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板)を重ね合わせ
れば、両基板上に形成された電極パターン間に相対的な
ズレを生じることがないからである。

【００４０】一方、これら４つの和の内の１つでも合格
圏外にでた場合には、ＣＰＵ４００は、この基板５４の
寸法を不合格と判定する。そして、この場合は、ライン
上における不良品の発生を知らせる警告、即ち、ライン
上から基板５４を排除するタイミングを与える警告を出
力部から出力させる。この判定基準によって不合格と判
定された基板５４は、他の基板と整合良く重なり合わな
い可能性が高いからである。

【００４１】そして、搬送装置のステージ８０によって
搬送されてくる基板５４の寸法について同様な合否判定
を行ううちに、連続的に既定数の不合格判定を出した場
合には、その判定結果を電極パターン形成工程にフィー
ドバックする。尚、この判定結果と共に、上記４つの座
標データをフィードバックすることが望ましい。電極パ
ターン形成工程において採るべき処置の選択、例えば、
電極パターンの形状を修正する場合にはその修正量の決
定等に役立つからである。

【００４２】このように、この寸法検査工程２４におい
て、シール材塗布工程２３から供給されてくる全ての基
板の寸法をインラインで検査し、その異常をリアルタイ
ムに検出することができるため、必要な処置を採るべき
タイミングを的確に把握することができる。従って、電
極パターン形成工程において、本検査工程２４からのフ
ィードバック情報を受け取ったタイミングで電極パター
ンの形状修正その他の適切な対策が速やかに実行される
ようにすれば、不安定化しかけた電極パターン形成工程
の状態を即座に安定化させることができる。即ち、電極
パターン形成工程が不安定な状態のままで長時間放置さ
れるということがなくなるため、除去すべき不良品の数
を最小限に押さえることができる。また、万一、不良品
が発生しても、ライン上における不良品の発生を知らせ
る警告が発せられたタイミングで不良品の排除処理を行
うようにすれば、ライン上に発生した不良品を完全に排
除することができる。即ち、後工程への不良品の搬入を
未然に阻止することができる。尚、この寸法検査工程に
おける検査結果に、人的要因によるバラツキが発生しな
いことは言うまでもない。

【００４３】尚、本実施の形態では、基板５４に各コー
ナに配設する寸法チェック用マークの形状として十字形
を採用しているが、ＣＣＤカメラが撮像した画像上にお
ける位置を算出する際に用いる特徴点を有する形状であ
れば、十字形以外の形状、例えば正方形等であっても構
わない。また、この寸法検査工程２４において用いるた
めだけに基板５４のコーナーに寸法チェック用マークを
わざわざ配設しなくとも、重ね合せ工程２５における位
置合わせに用いるために基板５４上に予め配設してある
アライメントマーク６を寸法チェック用マークとして利
用しても構わない。

【００４４】さて、この寸法検査工程２４において不合
格と判定された基板５４を受け入れた再生工程２１０に
おいては、これら基板５４を可能な限り利用するために
基板のペアリング処理が行われる。具体的には、これら
基板５４は、まず、クラス分け工程２１１において寸法
別に分別される。例えば、搬送方向右側の寸法チェック
用マークだけが撮影範囲から外れた基板５４は、Ａクラ
ス、搬送方向左側の寸法チェック用マークだけが撮影範
囲から外れた基板５４は、Ｂクラスというように、電極
パターン間の相対的なズレに応じたグループに分別され
る。そして、その後、ペアリング工程２１２において、
同一のクラスにストックされている２枚の基板(ＴＦＴ
基板とカラーフィルタ基板)をペアリングしてから、重
ね合わせ工程２５へと搬送する。同一のクラスにストッ
クされている基板同士であれば整合良く重なり合うから
である。

【００４５】このように、この再生工程２１０におい
て、寸法検査工程２４において不合格と判定された基板
５４を廃棄せずに、これと適合する他の基板とペアリン
グしてから重ね合わせ工程２５へと搬入するようにして
いるため、可能な限り収益性の低下を抑制することがで
きる。

【００４６】以上説明した４つの工程１４,２２,２４,
２１０の導入によって得られる効果を纏めると、以下の
通りである。

【００４７】(１)各中間工程の状態の安定化処理を適切
なタイミングで実行することができるようになったた
め、不良な中間品の発生率を減少させることができる。

【００４８】(２)大量な中間品の品質をインラインで完
全に管理できるようになったため、最終製品であるＬＣ
Ｄの品質を確実に一定レベル以上に維持することができ
る。

【００４９】(３)可能な限り無駄なく原料を活用するこ
とができるため、収益性が向上する。

【００５０】尚、図６に示すように、最終製品であるＬ
ＣＤの表示品位に大きな影響を与える工程、例えば、配
向膜印刷工程１１、配向膜乾燥・焼成工程１２、ラビン
グ工程１３、重ね合せ工程２５、ギャップ出し工程２６
等に、検査工程４０における目視による検査結果をフィ
ードバックするようにすれば、人間の心理的要因をも反
映させることができるため、最終製品であるＬＣＤの表
示品位を更に向上させることができることは言うまでも
ない。

【００５１】

【発明の効果】本発明に係る液晶表示パネル製造方法に
よれば、液晶表示パネルを歩留まり良く大量生産するこ
とができる。従って、こうした液晶パネルの製造方法を
実用化すれば、液晶表示パネルの原価を引き下げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るＬＣＤの製造工程
を示した図である。

【図２】配向膜特性検査工程で使用する検査装置の基本
構成を示した図である。

【図３】ビーズ検査工程で使用する検査装置の基本構成
を示した図である。

【図４】寸法検査工程で使用する検査装置の基本構成を
示した図である。

【図５】寸法検査工程における寸法検査方法を説明する
ための図である。

【図６】本発明の実施の一形態に係るＬＣＤの製造工程
を示した図である。

【符号の説明】

１０…配向膜形成工程１１…配向膜印刷工程１２…配向膜乾燥・焼成工程１３…ラビング工程１４…配向膜特性検査工程２０…液晶セル組立工程２１…ビーズ分散工程２３…シール剤塗布工程２４…寸法検査工程２５…重ね合せ工程２６…ギャップ出し工程３０…液晶封入・封止工程４０…点灯検査工程５１…グラントムソンプリズム５２,５３…レンズ５４…基板５５,５６…レンズ５７…グラントムソンプリズム５８…超高感度撮像装置５９…搬送装置のステージ６１…検査ユニット６２…修正ユニット６４…照明装置６５…結像レンズ６６…ＣＣＤリニアセンサ６７…ＡＤ変換器６８…２値化回路６９…プロセッサ７１…制御装置７３ａ₁,７３ａ₂…搬送装置のＸＹテーブル７４…吸引装置７４ａ…ポンプ７４ｂ…ノズル７４ｃ…コントローラ７５ａ₁,...,７５ａ_n…搬送装置のコントローラ８０…搬送装置のステージ８５…寸法チェック用マーク８６ａ,８６ｂ,８６ｃ,８６ｄ…ＣＣＤカメラ８７ａ,８７ｂ,８７ｃ,８７ｄ…ＡＤ変換器８８ａ,８８ｂ,８８ｃ,８８ｄ…２値化回路８９…インタフェース１５１…ＡＤ変換器１５２…２値化回路１５３…インターフェース１５４…ＣＰＵ２００…照明装置２０１…検出ヘッド２０２…画像処理装置２１０…再生工程２１１…クラス分け工程２１２…ペアリング工程３００…検出ヘッド３０１…画像処理装置４００…ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三好薫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受け入れた個々の基板に対して順次既定の
処理を施して、大量の液晶表示パネルを連続的に製造す
る液晶表示パネル製造方法であって、前記各基板上に形成されている配向膜の配向特性の良否
を順次評価して、当該評価結果に基づき弁別した不良な
基板を除去する配向特性検査ステップと、前記配向特性検査ステップにおける評価結果に基づい
て、前記配向膜が形成された工程の状態の安定化処理を
実行する配向膜形成工程安定化ステップと、前記各基板上におけるスペーサの分散状況を順次検出し
て、当該検出結果に基づき弁別した不良な基板に対して
当該基板上おけるスペーサの分散状況の修正処理を実行
するスペーサ分散状況検査ステップと、前記スペーサ分散状況検査ステップにおける検出結果に
基づいて、前記スペーサが散布された工程の状態の安定
化処理を実行するスペーサ分散工程安定化ステップと、前記各基板上に形成されている複数のマークの相対的な
位置ズレを順次検出し、当該位置ズレに基づき弁別した
不良の基板を抜き出す寸法検査ステップと、前記寸法検査ステップにおいて抜き出した基板を前記寸
法検査ステップにおいて検出した位置ズレに基づき定ま
る等級に分類し、同一の等級に分類された基板同士を組
み合わせて貼り合わせ工程に搬入する再生ステップとを
有し、前記寸法検査ステップで検出した位置ズレに基づいて、
前記各基板上に電極パターンを形成する工程の状態の安
定化処理を実行する電極パターン形成工程安定化ステッ
プへフィードバックすることを特徴とする液晶表示パネ
ル製造方法。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示パネル製造方法で
あって、前記配向特性検査ステップが受け入れた基板に向けて当
該基板上に形成された配向膜のラビング方向と異なる方
向に振動する偏光を照射し、前記基板と前記配向膜とを
透過した光に含まれている前記偏光と同一方向に振動す
る偏光を撮像面に結像させる撮像光学系を予め準備して
おき、前記配向特性検査ステップにおいては、前記各基板上に形成されている配向膜の配向特性の良否
を、前記撮像光学系の撮像面上に結像した像に基づいて
評価することを特徴とする液晶表示パネル製造方法。
【請求項３】請求項１または２記載の液晶表示パネル製
造方法であって、前記スペーサ分散状況検査ステップが受け入れた基板上
に向けて既定の方向から照明光を走査照射し、当該基板
上に付着しているスペーサの表面で散乱した照明光を当
該基板上で正反射した照明光の光路上に位置しない撮像
面に結像させる撮像光学系を予め準備しておき、前記スペーサ分散状況検査ステップにおいては、前記各基板上におけるスペーサの分散状況の良否を、前
記撮像光学系の撮像面上に結像した像に基づいて評価す
ることを特徴とする液晶表示パネル製造方法。
【請求項４】請求項１、２及び３何れか１項記載の液晶
表示パネル製造方法であって、前記寸法検査ステップが受け入れた基板上に形成されて
いる複数のマークの各マーク毎に当該マークを撮像する
ＣＣＤカメラを予め準備しておき、前記寸法検査ステップにおいては、前記各基板上に形成されている複数のマークの相対的な
位置ズレを、前記各ＣＣＤカメラが撮像した画像上にお
ける当該画像に含まれているマークの画像の位置に基づ
いて検出することを特徴とする液晶表示パネル製造方
法。