(57)【要約】【課題】位置合わせに用いるカメラの移動が不要であり、複数の表示パネルを比較的短時間で精度よく積層できる表示パネルの積層方法及び積層装置を提供する。【解決手段】積層対象となる２枚の表示パネル１，２のそれぞれに、例えば格子状のアライメントパターンを表示させる。その後、２枚の表示パネル１，２を重ね合わせた後、一方の表示パネル２を移動させながらアライメントパターンの重なりによって生じるパターン（重なりパターン）を、表示パネル１の移動範囲の外側に配置したカメラ１６で撮影する。重なりパターンの平均輝度は位置ずれがないとき最大となるので、重なりパターンの平均輝度が最大となるように表示パネル２を移動させて位置決めを行う。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示パネル及び第２の表示パネルに、重ねたときの位置ずれに応じた縞模様を生じるアライメントパターンをそれぞれ表示させ、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルを重ね合わせて配置する工程と、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの少なくとも一方を移動させつつ、前記アライメントパターンの重なりによって生じる重なりパターンを撮影する工程と、
撮影した前記重なりパターンに基づいて前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを位置合わせする工程と
を有することを特徴とする表示パネルの積層方法。
【請求項２】
前記アライメントパターンは、縦線及び横線が一定のピッチで配置されてなる格子状の模様からなることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの積層方法。
【請求項３】
前記位置合わせする工程では、前記重なりパターンの平均輝度が最も高くなるように前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの位置を探索すること特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【請求項４】
前記位置合わせする工程では、前記重なりパターンの縞模様の間隔又は輝度の変化から位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【請求項５】
前記アライメントパターンは前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルのそれぞれの表示領域の全域に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【請求項６】
重ねたときの位置ずれに応じた縞模様を生じるアライメントパターンの一方を表示した第１の表示パネルを保持する第１の吸着盤と、
前記アライメントパターンの他方を表示した第２の表示パネルを保持する第２の吸着盤と、
前記第１の吸着盤に吸着された前記第１の表示パネルを前記第２の吸着盤に吸着された前記第２の表示パネルの上方に重ね合わせて配置するパネル搬送機構と、
前記第２の吸着盤を回転及び平行移動させるアライメントステージと、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの前記アライメントパターンの重なりによって生じる重なりパターンを撮影するカメラと、
前記第２の表示パネルを移動させつつ、前記カメラで撮影した重なりパターンに基づいて前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの間の位置ずれを修正するように前記アライメントステージを制御する制御部と
を有することを特徴とする表示パネルの積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の表示パネルを高精度に積層する表示パネルの積層方法及び積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶方式のカラー電子ペーパは、赤色画像を表示する表示パネル（赤色表示パネル）、緑色画像を表示する表示パネル（緑色表示パネル）及び青色画像を表示する表示パネル（青色表示パネル）の３枚のパネルを積層した構造を有している。また、パソコン等のディスプレイとして使用される一般的な液晶表示装置では１枚の表示パネル内に赤色、緑色及び青色の各画素を配置しているが、高精細の液晶表示装置では、赤色表示パネル、緑色表示パネル及び青色表示パネルを積層した構造のものもある。
【０００３】
これらの積層型表示装置では、各表示パネルが正しい位置に積層されたときに最も良好な表示品質が得られる。このため、積層型表示装置を製造する際には、各表示パネルを高精度に位置合わせする積層装置が必要となる。
【０００４】
一般的に、積層型表示装置の各表示パネルには表示領域の周囲に数百μｍ〜数ｍｍ程度の大きさの十字形のアライメントマークを配置している。積層装置を用いて各表示パネルを積層する際には、各表示パネルのアライメントマークの重なり状態をカメラで撮影し、各アライメントマークが正しく重なるように表示パネルを移動させて位置合わせを行う。
【０００５】
なお、表示領域の周囲にアライメントマークを配置する代わりに、各表示パネルの表示領域にそれぞれアライメントマークを表示させて位置合わせ行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−８２８０１号公報
【特許文献２】特開平８−２７８３３９号公報
【特許文献３】特開２００２−２２１６９９号公報
【特許文献４】特開２００２−２９６５６１号公報
【特許文献５】特開２００８−４０３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の積層装置では、アライメントマークの重なり状態を精度良く調べるために、カメラを表示パネルの近傍に配置している。しかし、カメラを表示パネルの近傍に配置すると、表示パネルを積層装置に搬送するときに妨げとなる。このため、従来は表示パネルを搬送するときにはカメラを撮影位置から退避させている。従って、カメラを退避させる機構が必要であり、積層装置の構造が複雑化してしまう。また、カメラの移動に時間的なロスが生じて、表示装置の生産性が低下してしまう。
【０００８】
以上から、位置合わせに用いるカメラの移動が不要であり、複数の表示パネルを比較的短時間で精度よく積層できる表示パネルの積層方法及び積層装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一観点によれば、第１の表示パネル及び第２の表示パネルに、重ねたときの位置ずれに応じた縞模様を生じるアライメントパターンをそれぞれ表示させ、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルを重ね合わせて配置する工程と、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの少なくとも一方を移動させつつ、前記アライメントパターンの重なりによって生じる重なりパターンを撮影する工程と、撮影した前記重なりパターンに基づいて前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを位置合わせする工程とを有する表示パネルの積層方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上記一観点によれば、第１の表示パネル及び第２の表示パネルを重ね合わせる際に、第１の表示パネル及び第２の表示パネルにそれぞれにアライメントパターンを表示させアライメントパターンの重なりによって生じる縞模様（重なりパターン）をカメラで撮影する。第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間の位置ずれに応じて縞模様が変化するので、例えば表示パネルの平均輝度により位置ずれの有無を判定し、位置ずれを修正することができる。この場合、カメラは表示パネル全体の平均輝度を検出することができればよく、高い解像度を必要としない。このため、カメラを表示パネルの移動範囲の外に配置することができ、カメラを退避させるための機構が不要である。また、カメラの移動に要する時間がなくなるため、表示装置の生産性の低下が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、表示パネルの積層の際に生じる位置ずれを説明するための模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態で用いるアライメントパターンを示す図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、アライメントパターンが重なって生じる重なりパターンを示す図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す重なりパターンをカメラで撮影して得られる画像の例を示す図である。
【図５】図５は、回転方向の位置ずれ（Δθ）と重なりパターンの平均輝度との関係を示す図である。
【図６】図６は、Ｘ軸方向の位置ずれΔＸと重なりパターンの平均輝度との関係を示す図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、第１の実施形態に係る積層装置を示す模式図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る表示パネルの積層方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態における回転方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の実施形態におけるＸ軸方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、アライメントパターンの他の例を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は、回転方向の位置ずれによって生じる干渉縞（モアレ縞）を示す図である。
【図１３】図１３は、回転方向の位置ずれΔθとモアレ縞間隔Ｄとの関係を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態における回転方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第２の実施形態におけるＸ軸方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２の実施形態におけるＸ軸方向の位置合わせの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、その他の実施形態に係る積層装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、２枚の表示パネルを積層する際に生じる位置ずれを説明するための模式図である。図１において、符号１，２はそれぞれ表示パネルを示し、１ａは表示パネル１の表示領域、２ａは表示パネル２の表示領域を示している。
【００１４】
表示パネル１と表示パネル２とを積層する際に、積層装置の機械的な精度等の要因により表示パネル１，２間に位置ずれが生じる。位置ずれには、図１に示すように表示パネル１，２に垂直な軸を中心とした回転方向の位置ずれΔθと、表示パネル１，２の面に平行な方向（面内方向）の位置ずれΔＸ，ΔＹとがある。ここで、ΔＸはＸ軸方向（横方向）の位置ずれ、ΔＹはＹ軸方向（縦方向）の位置ずれである。
【００１５】
図２は、本実施形態で用いるアライメントパターンを示す図である。また、図３（ａ）〜（ｃ）は、図２に示すアライメントパターンが重なって生じる重なりパターンを示す図である。更に、図４（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す重なりパターンをカメラで撮影して得られる画像の例を示す図である。
【００１６】
本実施形態では、図２に示すように、表示パネル１の表示領域１ａの全域に、アライメントパターンとして格子パターンを表示させる。また、表示パネル２の表示領域２ａにも、表示パネル１と同様に、アライメントパターンとして格子パターンを表示させる。格子パターンは、縦線及び横線（いずれも暗線）をそれぞれ一定のピッチｐで配列させたものである。
【００１７】
表示パネル１，２を積層装置により重ね合わせたときの初期状態における位置ずれΔθ0，ΔＸ0，ΔＹ0の最大値は、積層装置の機械的な精度等からある程度推測することができる。ピッチｐは、推測される位置ずれΔＸ0，ΔＹ0の最大値の２倍以上とすることが好ましい。本実施形態では、アライメントパターンの縦線及び横線のピッチｐを３００μｍ〜１０ｍｍ程度とし、縦線及び横線の幅を１００μｍ〜１ｍｍ程度とする。
【００１８】
なお、表示パネル１，２がコレステリック液晶等を用いたメモリ性を有するパネルの場合は、パネル駆動回路を介して予め表示パネル１，２にアライメントパターンを表示させておけばよく、位置合わせの際に表示パネルにパネル駆動回路を接続する必要はない。
【００１９】
表示パネル１と表示パネル２とを重ね合わせると、位置ずれの大きさに応じてアライメントパターンが重なって生じる縞模様（以下、「重なりパターン」という）が変化する。図３（ａ）に示すように、表示パネル１と表示パネル２との間に位置ずれがないときの重なりパターンは、図２のアライメントパターン（格子縞）と同じになる。これを解像度が低いカメラで撮影すると、例えば図４（ａ）に示すように表示領域全体がほぼ均一の明るさの画像が得られる。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、表示パネル１と表示パネル２と間に回転方向の位置ずれΔθがある場合には、アライメントパターンの明の部分と暗の部分とが重なり、表示領域の中央部及び周辺部で輝度が変化する。図３（ｂ）に示す例では、表示領域の中央部が明るく、周辺部が暗くなっている。これを解像度が低いカメラで撮影すると、例えば図４（ｂ）に示すように表示領域の中央部が比較的明るく、周辺部が比較的暗い画像が得られる。この場合、重なりパターンの平均輝度は図４（ａ）のときよりも低くなる。
【００２１】
図５は、横軸に位置ずれΔθをとり、縦軸に重なりパターンの平均輝度をとって、両者の関係を示す図である。図５に示すように、平均輝度はΔθの値に応じて波状の曲線に沿って変化し、位置ずれΔθが０のときに最大値となる。
【００２２】
図３（ｃ）に示すように、表示パネル１と表示パネル２との間にＸ軸方向の位置ずれΔＸがある場合は、表示領域の輝度が全体的に低下する。これを解像度が低いカメラで撮影すると、例えば図４（ｃ）に示すように表示領域全体が暗い画像が得られる。
【００２３】
図６は、横軸に位置ずれΔＸをとり、縦軸に重なりパターンの平均輝度をとって両者の関係を示す図である。図６に示すように、平均輝度は位置ずれΔＸに対してほぼ直線的に変化する。−ｐ／２から＋ｐ／２までの範囲に着目すると、ΔＸが０のときに平均輝度は最も高くなり、−ｐ／２のとき及び＋ｐ／２のときに平均輝度は最も低くなる。
【００２４】
Ｙ軸方向の位置ずれΔＹと重なりパターンの平均輝度との関係も、Ｘ軸方向の位置ずれΔＸと重なりパターンの平均輝度の関係と同じである。すなわち、Ｙ軸方向の位置ずれΔＹに対し重なりパターンの平均輝度はほぼ直線的に変化し、ΔＹが０のときに平均輝度が最も高くなる。
【００２５】
本実施形態では重なりパターンの平均輝度に着目し、平均輝度が最大となるように表示パネル１及び表示パネル２を重ね合わせる。この場合、重なりパターンの平均輝度がわかればよいので、カメラには高い解像度は要求されない。例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、アライメントパターンの縦線及び横線の幅よりも低い解像度で撮影された画像であっても、重なりパターンの平均輝度から位置ずれの有無を判定することができる。
【００２６】
図７（ａ），（ｂ）は、第１の実施形態に係る積層装置を示す模式図である。図７（ａ）は積層装置に表示パネルが供給された直後の状態を示し、図７（ｂ）は位置合わせ時の状態を示している。
【００２７】
本実施形態に係る積層装置１０は、図７（ａ）に示すように、吸着盤１１，１２、アライメントステージ１３、パネル搬送部１４、ステージコントローラ１５、カメラ１６及び制御部１７を有している。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、パネル供給装置（図示せず）から供給された表示パネル１は吸着盤１１の上に配置され、吸着盤１１に吸着されて保持される。また、パネル供給装置から供給された表示パネル２は吸着盤１２の上に配置され、吸着盤１２に吸着されて保持される。吸着盤１１には、表示パネル１の表示領域１ａに対応する部分に透明なガラス窓１１ａが設けられている。
【００２９】
パネル搬送部１４は、吸着盤１１，１２に表示パネル１，２が保持されると、図７（ａ）の紙面垂直方向の軸（Ｘ軸）を中心として矢印Ａに示す方向に吸着盤１１を回転させ、図７（ｂ）に示すように表示パネル１を表示パネル２の上方に配置する。
【００３０】
アライメントステージ１３は、ステージコントローラ１５から出力される駆動信号により駆動され、吸着盤１２をＺ軸に平行な軸を中心に回転させたり、Ｘ軸又はＹ軸に沿って平行移動させたりする。
【００３１】
カメラ１６は、図７（ａ）に示すように、吸着盤１１の移動を妨げないように吸着盤１１の移動範囲の外に配置される。本実施形態では、カメラ１６を吸着盤１２の上方約５０ｃｍの位置に配置している。カメラ１６には例えば焦点距離が１２ｍｍ〜３５ｍｍのレンズが装着されており、吸着盤１１のガラス窓１１ａを介して表示パネル１及び表示パネル２のアライメントパターンの重なり状態（重なりパターン）を撮影する。前述したように、本実施形態では重なりパターンの平均輝度がわかればよいので、カメラ１６の解像度はアライメントパターンの縦線又は横線の幅よりも低くてもよい。また、カメラ１６の焦点は、表示パネル１，２から外れていてもよい。カメラ１６で撮影された映像は制御部１７に入力される。
【００３２】
制御部１７は、パネル搬送部１４を制御するとともに、カメラ１６で撮影した映像に基づいて表示パネル１と表示パネル２との間の位置ずれが無くなるように、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３の移動を制御する。
【００３３】
図８は、上述の積層装置１０を使用した表示パネルの積層方法を示すフローチャートである。なお、最初の状態では、吸着盤１１，１２は図７（ａ）に示す位置に配置されているものとする。
【００３４】
まず、ステップＳ１００において、積層装置１０に表示パネル１，２を供給する。供給された表示パネル１は吸着盤１１上に保持され、表示パネル２は吸着盤１２上に保持される。なお、表示パネル１，２はいずれもコレステリック液晶を用いたメモリ性を有する表示パネルであり、表示パネル１，２の各表示領域１ａ，２ａには予め図２に示すアライメントパターンを表示させておくものとする。
【００３５】
次に、ステップＳ２００において、制御部１７はパネル搬送部１４を制御し、吸着パネル１１を回転させて、図７（ｂ）に示すように表示パネル２の上方に表示パネル１を配置する。
【００３６】
次に、ステップＳ３００に移行し、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を制御し、回転方向の位置合わせ（θアライメント）を行う。
【００３７】
図９は、回転方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。ここでは、図７（ａ）に示す状態から図７（ｂ）に示す状態に移行した直後のアライメントステージ１３の角度を基準（θ＝０度）とする。
【００３８】
まず、ステップＳ３１１において、制御部１７は、アライメントステージ１３を回転させる範囲を設定する。前述したように、表示パネル１，２を積層装置１０により重ね合わせたときの初期状態における位置ずれΔθ0の最大値はある程度推測することができる。ここでは、位置ずれΔθ0の最大値（推測値）を±１度とし、アライメントステージ１３をプラス方向及びマイナス方向にそれぞれ最大値の２倍の範囲、すなわち−２度から＋２度まで移動させるものとする。
【００３９】
このようにしてアライメントステージ１３の移動範囲を設定した後、ステップＳ３１２に移行して、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３をマイナス方向に２度だけ回転させる。その後、ステップＳ３１３において、制御部１７はカメラ１６を制御してアライメントパターンの重なり状態を撮影し、重なりパターンの平均輝度を算出する。重なりパターンの平均輝度は、例えば重なりパターンに対応する領域の各画素の輝度（階調値）を積算し、これを重なりパターンに対応する領域の画素数で除算して求めることができる。制御部１７は、算出した平均輝度を、アライメントステージ１３の角度に対応させてメモリ（例えば、制御部１７内のメモリ）に記憶する。
【００４０】
次に、ステップＳ３１４に移行し、制御部１７はステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３をプラス方向に所定角度（例えば０．０１度）だけ回転させる。そして、ステップＳ３１５に移行し、制御部１７はカメラ１６を制御してアライメントパターンの重なり状態を撮影し、重なりパターンの平均輝度を算出する。そして、算出した平均輝度を、アライメントステージ１３の角度に対応させてメモリに記憶する。
【００４１】
次に、ステップＳ３１６に移行し、制御部１７は、アライメントステージ１３の角度が＋２度以上か否かを判定する。ここで、アライメントステージ１３の角度が＋２度よりも小さいと判定した場合（ＮＯの場合）はステップＳ３１４に戻り、ステップＳ３１４からステップＳ３１６までの処理を繰り返す。
【００４２】
一方、ステップＳ３１６においてアライメントステージ１３の角度が＋２度以上であると判定した場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ３１７に移行する。そして、制御部１７は、メモリに記憶されたデータを参照して、平均輝度が最大となる角度を抽出する。その後、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を、平均輝度が最大となる角度まで回転させる。このようにして、回転方向の位置合わせ（θアライメント）が完了する。
【００４３】
上述したようにしてθアライメントが完了した後、図８のステップＳ４００に移行して、Ｘ軸方向の位置合わせ（Ｘアライメント）を行う。
【００４４】
図１０は、Ｘ軸方向の位置合わせ方法を示すフローチャートである。ここでは、回転方向の位置合わせ（θアライメント）が終了した直後のアライメントステージ１３のＸ軸方向の位置を基準（Ｘ＝０）とする。
【００４５】
まず、ステップＳ４１１において、制御部１７は、アライメントステージ１３を移動させる範囲を設定する。表示パネル１，２を積層装置１０により重ね合わせたときの初期状態におけるＸ軸方向の位置ずれΔＸ0の最大値も、積層装置１０の機械的精度等からある程度推測することができる。ここでは位置ずれΔＸ0の最大値（推測値）を±０．２５ｍｍとし、アライメントステージ１３をＸ軸方向に移動させる範囲を±０．５ｍｍとする。
【００４６】
このようにしてアライメントステージの移動範囲を設定した後、ステップＳ４１２に移行して、制御部１７はステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３をＸ軸に沿ってマイナス方向に０．５ｍｍだけ平行移動させる。その後、ステップＳ４１３において、制御部１７はカメラ１６によりアライメントパターンの重なり状態を撮影し、重なりパターンの平均輝度を算出する。制御部１７は、算出した平均輝度を、アライメントステージのＸ軸方向の位置に対応させてメモリに記憶する。
【００４７】
次に、ステップＳ４１４に移行し、制御部１７はステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３をＸ軸に沿ってプラス方向に所定距離（例えば１０μｍ）だけ移動させる。そして、ステップＳ４１５に移行し、制御部１７はカメラ１６を制御してアライメントパターンの重なり状態を撮影し、重なりパターンの平均輝度を算出する。そして、算出した平均輝度を、アライメントステージ１３のＸ軸方向の位置に対応させてメモリに記憶する。
【００４８】
次に、ステップＳ４１６に移行し、制御部１７は、アライメントステージ１３のＸ軸方向の位置が＋０．５ｍｍか否かを判定する。ここで、アライメントステージ１３のＸ軸方向の位置が＋０．５ｍｍよりも小さいと判定した場合（ＮＯの場合）はステップＳ４１４に戻り、ステップＳ４１４からステップＳ４１６までの処理を繰り返す。
【００４９】
一方、ステップＳ４１６においてアライメントステージ１３のＸ軸方向の位置が＋０．５ｍｍ以上であると判定した場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ４１７に移行する。そして、制御部１７は、メモリに記憶されたデータを参照して平均輝度が最大となる位置を抽出する。その後、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を、Ｘ軸方向に沿って平均輝度が最大となる位置まで移動させる。このようにして、Ｘ軸方向の位置合わせ（Ｘアライメント）が完了する。
【００５０】
Ｘ軸方向の位置合わせが完了した後、図８のステップＳ５００に移行してＹ軸方向の位置合わせ（Ｙアライメント）を行う。Ｙ軸方向の位置合わせは、アライメントステージ１３をＹ軸に沿って移動すること以外は上述のＸ軸方向の位置合わせと同じである。そのため、ここではＹ軸方向の位置合わせの説明は省略する。なお、Ｙ軸方向の位置合わせを先に行い、その後Ｘ軸方向の位置合わせを行うようにしてもよい。
【００５１】
回転方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置合わせが終了した後、ステップＳ６００に移行して、制御部１７はカメラ１６を制御して、表示パネル１，２のアライメントパターンの重なり状態を再度撮影し、アライメント品質を確認する。この工程では、撮影された重なりパターンの平均輝度が予め設定された基準値を上回るか否かでアライメント品質を判断する。
【００５２】
ステップＳ６００において、アライメント品質が基準値を満たさないと判断した場合（ＮＧの場合）、すなわち何らかの理由によりアライメントに失敗したと考えられる場合には、アライメント条件を再設定して再度ステップＳ３００からＳ６００までの処理を繰り返す。一方、ステップＳ６００において、アライメント品質が基準を満たすと判断した場合（ＯＫの場合）には、ステップＳ７００に移行して表示パネル１と表示パネル２とを例えば光学接着剤で接合する。
【００５３】
その後、ステップＳ８００において、制御部１７はカメラ１６を制御し、表示パネル１，２の重なり状態を撮影して積層品質を判定する。この工程でも、重なりパターンの平均輝度が基準値を以上か否かによって積層品質の良否を判定する。積層品質が良好であると判定した場合（ＯＫの場合）は積層工程を終了し、次の工程、例えば駆動回路と接続する工程に進む。
【００５４】
一方、ステップＳ８００で重なりパターンの平均輝度が基準値よりも低い場合（ＮＧの場合）は、例えば表示パネル１，２のいずれか一方又は両方に不具合があると考えられるので、積層された表示パネルをリワーク工程に回す。リワーク工程では、積層された表示パネルを剥離して各表示パネルを個別に検査し、不具合がない表示パネルは再利用する。また、不具合が検出された表示パネルは、修理可能であれば修理して再利用し、修理が不可能であれば廃棄処分とする。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、表示パネル１，２を積層させたときに生じる重なりパターンの平均輝度により表示パネル同士の位置ずれを検出して位置合わせを行うので、解像度が比較的低いカメラ１６でも高精度な位置合わせを行うことができる。また、カメラ１６を表示パネル１の移動範囲の外に配置できるので、カメラ１６の退避機構などが不要となり、積層装置１０の構成が簡略化される。更に、カメラの移動にともなう待ち時間がなくなるため、従来よりも表示パネルの積層に要する時間を短縮できる。
【００５６】
なお、上記実施形態では２枚の表示パネル１，２を積層する場合を例にとって説明したが、上記した技術を用いて３枚又はそれ以上の枚数の表示パネルを積層することもできる。例えば赤色表示パネルと緑色表示パネルとを上記の方法により積層して積層パネルとした後、更に上記した技術を使用して積層パネルと青色表示パネルとを上記の方法により積層してもよい。
【００５７】
また、上記の実施形態では、アライメントパターンとしてＸ軸方向及びＹ軸方向に一定のピッチｐで直線が配列した格子パターンを使用した場合について説明したが、例えば図１１（ａ）に示すように格子パターンを構成する直線の一部が欠落したパターンを使用してもよい。図１１（ａ）は図２に示す格子パターンからＹ軸方向に延びる直線の一部を除いたものである。図２に示すアライメントパターンではＸ軸方向に１ピッチ分位置ずれした場合は、位置ずれを検出することができない。これに対し、図１１（ａ）に示すアライメントパターンを使用した場合は、Ｘ軸方向に１ピッチ分位置ずれが発生した場合、重なりパターンは図１１（ｂ）に示すようになり、位置ずれがない場合に比べて輝度が低下する。従って、１ピッチ以上の位置ずれを検出することができる。
【００５８】
更に、本実施形態で使用するアライメントパターンは、表示パネルを重ね合わせた際に位置ずれがあるときとないときとで表示領域の平均輝度が大きく変化する縞模様を生じるものであればよく、上述した格子パターンに限定されない。
【００５９】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、一方の表示パネルを固定し、他方の表示パネルを少しずつ移動させながら重ね合わせパターンの撮影を繰り返して行って平均輝度が最大値となる位置を求めている。このため、第１の実施形態では、位置合わせが完了するまでにパネルの移動と撮影とを多数回繰り返す必要がある。第２の実施形態では、位置合わせをより効率的に行う方法について説明する。
【００６０】
なお、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は回転方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置合わせ方法が異なることにあり、その他の構成は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第２の実施形態においても、図７に示す積層装置の模式図及び図８に示すフローチャートを参照する。
【００６１】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、表示パネル１，２の回転方向の位置ずれによって生じる重なりパターンを示す図である。図１２（ａ）は回転方向の位置ずれがない場合の重なりパターンを示し、図１２（ｂ）〜（ｄ）はいずれも回転方向の位置ずれがある場合の重なりパターンを示している。回転方向の位置ずれは、図１２（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に大きくなっている。
【００６２】
図１２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、表示パネル１，２間に回転方向の位置ずれがある場合には、２つのアライメントパターンが干渉して濃淡の干渉縞、すなわちモアレ縞が現れる。このモアレ縞の間隔Ｄは、位置ずれが大きくなるほど狭くなる。一般的に、モアレ縞の間隔Ｄとアライメントパターンのピッチｐと位置ずれΔθとの間には下記（１）式の関係がある。
【００６３】
【数１】
2011069939.tif 000003
そこで、本実施形態では、モアレ縞の間隔Ｄを検出し、検出したモアレ縞の間隔Ｄから（１）式を用いて回転方向の位置ずれΔθを求める。なお、近似的に下記（２）式で位置ずれΔθを求めてもよい。
【００６４】
【数２】
2011069939.tif 000004
（１）式又は（２）式で位置ずれΔθを算出した後、表示パネル２を−Δθだけ回転させて回転方向の位置合わせを行う。なお、（２）式ではΔθの単位がラジアンであるので、実際に位置合わせを行うときには度に変換してから行うことが好ましい。
【００６５】
図１３は、横軸に位置ずれΔθをとり縦軸にモアレ縞間隔Ｄをとって、両者の関係を示す図である。図１３に示すように、位置ずれΔθが小さいとモアレ縞の間隔Ｄが表示パネルの表示領域の大きさよりも大きくなって、モアレ縞の間隔Ｄを検出できなくなる。前述したように、推測される位置ずれΔθ0の最大値は±１度程度であるので、初期状態ではモアレ縞の間隔Ｄを検出できないこともある。そこで、本実施形態では表示パネル２を初期状態から、プラス方向又はマイナス方向に角度αだけ回転させ、モアレ縞の間隔Ｄを確実に検出できるようにする。ここで、角度αは、例えば推測される位置ずれΔθ0の最大値の２倍程度とすることが好ましい。本実施形態では、角度αを２度とする。
【００６６】
ところで、モアレ縞の間隔Ｄから位置ずれΔθを精度よく求めるためには、図１３からわかるようにモアレ縞の間隔Ｄはある程度大きいことが好ましい。本実施形態では、アライメントパターンのピッチｐと角度αとモアレ縞の間隔Ｄとの間に下記（３）式で示す関係が成立したときに、そのモアレ縞の間隔Ｄから位置ずれΔθを算出する。
【００６７】
【数３】
2011069939.tif 000005
本実施形態では、上述したように角度αを位置ずれΔθの最大値（推測値）の２倍としている。例えば位置ずれΔθ0がマイナスの値の場合、表示パネル１を角度（Δθ0−α）回転させて得られるモアレ縞の間隔Ｄは小さくなるが、表示パネル１を角度（Δθ0＋α）回転させて得られるモアレ縞の間隔Ｄは大きくなる。本実施形態では、表示パネル２をプラス方向又はマイナス方向に角度αだけ回転させてモアレ縞の間隔Ｄを適切な大きさとする。
【００６８】
以下、回転方向の位置合わせ方法について、より具体的に説明する。図１４は、第２の実施形態に係る回転方向の位置合わせ方法（図８のステップＳ３００に対応）を示すフローチャートである。
【００６９】
先ず、ステップＳ３２１において、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を初期状態（Δθ0）からマイナス方向に角度αだけ回転させる。
【００７０】
次に、ステップＳ３２２において、制御部１７はカメラ１６を制御し、重なりパターンを撮影する。その後、ステップＳ３２３において、制御部１７はステップＳ３２２で撮影した映像からモアレ縞間隔Ｄを検出する。
【００７１】
次に、ステップＳ３２４に移行して、制御部１７はステップＳ３２３で検出したモアレ縞間隔Ｄが回転方向の位置ずれの算出に適した範囲か否か、すなわち先に説明した（３）式の条件を満たしているか否かを判定する。そして、（３）式の条件を満たしていると判定した場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ３２４からステップＳ３２５に移行する。
【００７２】
ステップＳ３２５では、ステップＳ３２３で検出したモアレ縞間隔Ｄを用いて、（１）式又は（２）式によりずれ角（位置ずれΔθ）の値を算出する。その後、ステップＳ３２６に移行して、ステップＳ３２５で求めたずれ角の分だけアライメントステージ１３を逆方向に回転させて回転方向の位置ずれを修正する。
【００７３】
一方、ステップＳ３２４において（３）式の条件を満たしていないと判定した場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ３２４からステップＳ３２７に移行する。そして、ステップＳ３２７において、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を初期状態（θ0）からプラス方向に角度αだけ回転させる。
【００７４】
次に、ステップＳ３２８において、制御部１７はカメラ１６を制御し、重なりパターンを撮影する。その後、ステップＳ３２９において、制御部１７はステップＳ３２８で撮影した映像からモアレ縞間隔Ｄを検出し、このモアレ縞間隔Ｄを用いてずれ角（位置ずれΔθ）の値を算出する。その後、ステップＳ３２６に移行して、ステップＳ３２９で求めたずれ角の分だけアライメントステージ１３を逆方向に回転させて回転方向の位置ずれの修正を行う。このようにして回転方向の位置合わせ（θアライメント）が完了する。
【００７５】
以上のように、本実施形態においては、モアレ縞間隔Ｄから位置ずれΔθを求めて回転方向の位置合わせを行う。この場合、アライメントステージ１３の回転操作及び重なりパターンの撮影は１回又は２回でよいので、第１の実施形態に比べて回転方向の位置合わせに要する時間を短縮できる。
【００７６】
図１５は、Ｘ軸方向の位置合わせ方法（図８のステップＳ４００に対応）を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、初期状態の位置とは、回転方向の位置合わせ（θアライメント）が終了した直後のアライメントステージ１３のＸ軸方向の位置（Ｘ＝ΔＸ0）をいう。
【００７７】
先ず、ステップＳ４２１において、制御部１７は、カメラ１６を制御して、初期状態の位置における重なりパターンを撮影する。そして、ステップＳ４２２に移行し、制御部１７は、ステップＳ４２１で撮影した映像から重なりパターンの平均輝度ｂ0を求め、Ｘ軸方向の位置に対応させてメモリに記憶する。
【００７８】
次に、ステップＳ４２３において、制御部１７は、ステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を初期状態からＸ軸に沿ってマイナス方向に一定距離（−ｓ）だけ移動させる。なお、移動量ｓは、Ｘ軸方向の位置ずれΔＸ0（推測値）の最大値の２倍程度、且つ格子パターンのピッチｐの１／２以下の値（例えば、０．５ｍｍ）とすることが好ましい。
【００７９】
次に、ステップＳ４２４において、制御部１７は、カメラ１６を制御して、重なりパターンを撮影する。その後、ステップＳ４２５において、カメラ１６で撮影した映像から重なりパターンの平均輝度ｂ1を求め、Ｘ軸方向の位置に対応させてメモリに記憶する。
【００８０】
次に、ステップＳ４２６に移行し、制御部１７はステージコントローラ１５を介してアライメントステージ１３を初期状態からＸ軸に沿ってプラス方向に一定距離（＋ｓ）だけ移動させる。
【００８１】
次に、ステップＳ４２７において、制御部１７は、カメラ１６を制御して、重なりパターンを撮影する。その後、ステップＳ４２８において、カメラ１６で撮影した映像から重なりパターンの平均輝度ｂ2を求め、Ｘ軸方向の位置に対応させてメモリに記憶する。
【００８２】
次に、ステップＳ４２９に移行し、制御部１７は下記（４）式又は（５）式を使用して初期状態における位置ずれＸ0を算出する。
【００８３】
【数４】
2011069939.tif 000006
但し、ｂ1≧ｂ2のとき
【００８４】
【数５】
2011069939.tif 000007
但し、ｂ1＜ｂ2のとき
例えば、図１６に示す場合には、ｂ1はｂ2よりも小さいため、（５）式によってＸ軸方向の位置ずれΔＸ0が求まる。
【００８５】
最後に、ステップＳ４３０において、ステップＳ４２９で求めた位置ずれΔＸ0の分だけ表示パネル２を移動させて、Ｘ軸方向の位置合わせが完了する。
【００８６】
なお、Ｙ軸方向の位置合わせは、上述のＸ軸方向の位置合わせと同様に行えばよく、ここではその詳細な説明を省略する。
【００８７】
以上のように、第２の実施形態によれば、位置合わせの際のステージの移動回数及び撮影回数を第１の実施形態よりも少なくできるので、より迅速に位置合わせを行うことができる。
【００８８】
（その他の実施形態）
図１７は、その他の実施形態に係る表示パネルの積層装置を示すブロック図である。なお、図１７において図７と同一物には同一符号を付している。
【００８９】
図１７に示すように、吸着盤１１上に載置された表示パネル１に表示出力を行うパネル駆動回路１８と、吸着盤１２上に載置された表示パネル２に表示出力を行うパネル駆動回路１９とを積層装置２０に設けてもよい。このように、積層装置２０にパネル駆動回路１８，１９を設けることにより、例えば電源の供給を停止すると表示が消えてしまう表示パネルにも、位置合わせの際にアライメントパターンを表示させることができる。
【００９０】
この場合、第１及び第２の実施形態として図２に示すような格子パターンを使用してもよいが、表示パネル１，２に表示するアライメントパターンを随時変更してもよい。例えば、θアライメント及びＸアライメント時には表示パネル１，２に多数の縦線が横方向に一定のピッチで並んだパターンを表示し、Ｙアライメント時には表示パネル１，２に多数の横線が縦方向に一定のピッチで並んだパターンを表示してもよい。
【００９１】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９２】
（付記１）第１の表示パネル及び第２の表示パネルに、重ねたときの位置ずれに応じた縞模様を生じるアライメントパターンをそれぞれ表示させ、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルを重ね合わせて配置する工程と、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの少なくとも一方を移動させつつ、前記アライメントパターンの重なりによって生じる重なりパターンを撮影する工程と、
撮影した前記重なりパターンに基づいて前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを位置合わせする工程と
を有することを特徴とする表示パネルの積層方法。
【００９３】
（付記２）前記アライメントパターンは、縦線及び横線が一定のピッチで配置されてなる格子状の模様からなることを特徴とする付記１に記載の表示パネルの積層方法。
【００９４】
（付記３）前記位置合わせする工程では、前記重なりパターンの平均輝度が最も高くなるように前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの位置を探索すること特徴とする付記１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【００９５】
（付記４）前記位置合わせする工程では、前記重なりパターンの縞模様の間隔又は輝度の変化から位置ずれ量を算出することを特徴とする付記１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【００９６】
（付記５）前記縦線及び横線のピッチは、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの間で生じ得る面内方向の位置ずれ量の２倍以上の大きさとすることを特徴とする付記２に記載の表示パネルの積層方法。
【００９７】
（付記６）前記アライメントパターンは前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルのそれぞれの表示領域の全域に表示することを特徴とする付記１又は２に記載の表示パネルの積層方法。
【００９８】
（付記７）重ねたときの位置ずれに応じた縞模様を生じるアライメントパターンの一方を表示した第１の表示パネルを保持する第１の吸着盤と、
前記アライメントパターンの他方を表示した第２の表示パネルを保持する第２の吸着盤と、
前記第１の吸着盤に吸着された前記第１の表示パネルを前記第２の吸着盤に吸着された前記第２の表示パネルの上方に重ね合わせて配置するパネル搬送機構と、
前記第２の吸着盤を回転及び平行移動させるアライメントステージと、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの前記アライメントパターンの重なりによって生じる重なりパターンを撮影するカメラと、
前記第２の表示パネルを移動させつつ、前記カメラで撮影した重なりパターンに基づいて前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの間の位置ずれを修正するように前記アライメントステージを制御する制御部と
を有することを特徴とする表示パネルの積層装置。
【００９９】
（付記８）前記制御部は、前記アライメントステージを制御して前記重なりパターンの平均輝度が最も高くなる位置に前記第２の表示パネルを配置することを特徴とする付記７に記載の表示パネルの積層装置。
【０１００】
（付記９）前記制御部は、前記重なりパターンの干渉縞の間隔から前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの回転方向の位置ずれを求め、その結果に応じて前記第２の表示パネルを回転させて前記回転方向の位置ずれを修正することを特徴とする付記７に記載の表示パネルの積層装置。
【０１０１】
（付記１０）更に、前記第１の吸着盤上に載置された前記第１の表示パネルに前記アライメントパターンを表示させる第１のパネル駆動回路と、
前記第２の吸着盤上に載置された前記第２の表示パネルに前記アライメントマークを表示させる第２のパネル駆動回路と、
を有することを特徴とする付記７に記載の表示パネルの積層装置。
【符号の説明】
【０１０２】
１，２…表示パネル、１ａ，２ａ…表示領域、１０，２０…積層装置、１１，１２…吸着盤、１１ａ…ガラス窓、１３…アライメントステージ、１４…パネル搬送機構、１５…ステージコントローラ、１６…カメラ、１７…制御装置、１８，１９…パネル駆動回路。
【図１】
2011069939.tif 000008
【図２】
2011069939.tif 000009
【図３】
2011069939.tif 000010
【図４】
2011069939.tif 000011
【図５】
2011069939.tif 000012
【図６】
2011069939.tif 000013
【図７】
2011069939.tif 000014
【図８】
2011069939.tif 000015
【図９】
2011069939.tif 000016
【図１０】
2011069939.tif 000017
【図１１】
2011069939.tif 000018
【図１２】
2011069939.tif 000019
【図１３】
2011069939.tif 000020
【図１４】
2011069939.tif 000021
【図１５】
2011069939.tif 000022
【図１６】
2011069939.tif 000023
【図１７】
2011069939.tif 000024