(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子および／もしくは電気配線パターンが所望のピッチで２次元的に配列されたパネルの複数を、各々の前記パネル上に設けられたアライメントマークを用いて位置制御して、所要部材に前記パネルを固定する２次元パネルの製造方法であって、
前記位置制御に際して、前記半導体素子及び／もしくは電気配線パターンの一部を、前記パネルの他の隣接する前記パネルに近接した辺に設けられた何れかの各配列において少なくとも２ヵ所で、前記アライメントマークとして位置合わせして、前記所要部材で前記パネルの複数を固定することを特徴とする２次元パネルの製造方法。
【請求項２】
前記位置制御に際して、隣接するパネルにおける前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンの配列方向について、それぞれ、互いに平行な基準線を有し、且つ、この平行な基準線の間隔が、隣接するパネル相互の半導体素子および／もしくは電気配線パターンの所望の関係を満たすように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の２次元パネルの製造方法。
【請求項３】
前記基準線は、前記位置制御に際して用いられる顕微鏡の視野内に設けられており、これに対して前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンの一部をアライメントすることを特徴とする請求項２に記載の２次元パネルの製造方法。
【請求項４】
前記位置制御に際して、各パネルを支持するステージを用いて位置制御が行われ、前記ステージは、前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンが配列された２次元方向に移動調節可能であり、前記ステージを移動調節する駆動手段は、コンピュータ処理された前記顕微鏡の観察画像に連動していることを特徴とする請求項３に記載の２次元パネルの製造方法。
【請求項５】
前記基準線に対してアライメントする際の検知手段には、電磁波や音波などの波動が用いられることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の２次元パネルの製造方法。
【請求項６】
前記検知手段として、電磁波の波長が７００ｎｍ以下の可視光が含まれ且つ、前記パネルに２次元配列された半導体素子がアモルファスシリコン半導体である場合には、前記半導体素子の活性層に用いる部分を避けて、前記可視光を照射して、アライメントのための位置検出を行うことを特徴とする請求項５に記載の２次元パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、２次元光センサー、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの、大面積化を目的として構成された２次元パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、医学関係で利用されているレントゲン検査機は、患者の異常部を正確に検知する必要性から、Ｘ線を蛍光板によって可視光に変換し、蛍光板に密着させたフィルムに感光させて、患部を確認する方式が主流である。しかしながら、この確認方法では、実用レベルで、像の解像度に問題がないものの、測定から診断までに時間がかかり、また、測定場所を特定するにも、検査技師の腕と感に頼る部分が大きいなど、その問題点が指摘されている。
【０００３】
然るに、近年、アモルファスシリコンダイオードを用いた大面積エリアセンサーの開発が進み、その信頼性も高まるに至って、その、アモルファスシリコンを用いるメリットとしての、大面積化が容易である点で、これを、従来のレントゲン検査に用いることで、リアルタイムに、かつ、画像処理による強調画像を得ることが考えられた。そして、これによって、患者の異常診断の効率を高めるために、その開発が急がれている。
【０００４】
その際、問題となってくるのは、どのようにして、大面積化を達成するかであるが、一度に、パネル作成のプロセスサイズを大きく変更することは、成膜・フォトプロセスのための、新規な設備投資が必要となり、現実的とは言い難い。従って、実際は、既存プロセスサイズで作成したパネルを、２次元方向に、相互の画素ピッチを合わせた状態で、貼り合わせる方法が採用されている。特に、このような、２次元方向に、高精度で、パネルを貼り合わせる技術は、近年のディスプレイパネルの大型化の要請からも、必要不可欠なものである。
【０００５】
図６は、近時、開発中の医学用Ｘ線センサーパネルの貼合わせ工程の一部を示したものである。図６において、（ａ）は４枚のエリアセンサーパネルを２次元方向に位置合わせしている状態を上部から観察したものであり、（ｂ）は、それを横方向から観察したものである。更に、図６の（ｃ）は、位置合わせされた４枚のパネルに、その上面から、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光板を貼り合わせた状態を、横方向から観察したものである。
【０００６】
また、符号６０１〜６０４は、透明基板に形成したエリアセンサーパネルであり、符号６００で示す縦横の線群は、２次元方向に、等ピッチで並ぶセンサー画素群を簡略的に表現したものであり、符号６２１′〜６２８′は、アライメント時の画素観察エリアを表したもの、符号６２１〜６２８は、それらに対応する反射型顕微鏡、符号６５１〜６６２は、前記パネルの外周部に設けられたアライメントマーク、符号６１１〜６１４は、パネル支持用ステージ、６０６は蛍光板、６０５は、蛍光板６０６を前記パネルに貼り合わせるための接着層、６３１は蛍光板６０６を貼り合わせるための押しつけローラーである。
【０００７】
図６の（ａ）、（ｂ）に示したように、４枚の前記パネル６０１〜６０４をアライメントするためには、まず、前記各パネルの任意の位置に、アライメントマークを設け、また、各パネルを、独立に支持するステージに、真空密着などの方法によって固定し、アライメントマークを顕微鏡などの観察手段を用いて検出しながら、それぞれのステージを、Ｘ、Ｙ、θ方向に任意に移動させることによって、位置調節を行う。
【０００８】
この場合、各画素が、隣接するパネル相互の接続側において、その縁端まで、目一杯に形成されていることと、前述のエリアセンサーが、アモルファスシリコン半導体を用いて構成されるために、顕微鏡の光を安易に当てることができないという理由から、アライメントマークは、図６の（ａ）に示すように、４枚のパネルで構成される拡大面の外周縁部に設ける必要がある。
【０００９】
その具体的なアライメントの仕方として、最初に、アライメントマーク６５２と６５３、６５５と６５６、６５８と６５９、６６１と６６２を、それぞれ、顕微鏡観察エリア６２２′、６２４′、６２６′、６２８′によって、観察して、アライメントを行う方法を以下に説明する。
【００１０】
先ず、ステージ６１１〜６１４にパネル６０１〜６０４を載せ、真空密着によって固定させた後、顕微鏡６２２にてアライメントマーク６５２、６５３を、同様に、顕微鏡６２４にてアライメントマーク６５５、６５６を、更には、顕微鏡６２６にてアライメントマーク６５８、６５９を、顕微鏡６２８にて同様に、アライメントマーク６６１、６６２を、それぞれ、一視野内に納め、この中で隣合うパネルの、２つのアライメントマークを観察する。
【００１１】
各顕微鏡の視野の中には、予め、アライメントマーク位置確認用の基準線を、２次元方向、即ち、Ｘ、Ｙ方向に入れておき、それらの基準線の間隔を、所望の間隔に合わせて置く。そして、図６の（ｂ）に示すように、顕微鏡の光をエリアセンサーパネル上面より、アモルファス半導体素子の箇所を避けて、照射し、その反射光を、顕微鏡で確認しながら、アライメントマークと位置確認線が一致するように、各ステージの移動を、作業者がステージ移動用のスイッチを操作して行う。なお、要すれば、顕微鏡にＣＣＤなどのセンサーをセッティングし、得られる画像のデータをステージに連動させても良い。
【００１２】
次に、図６の（ａ）に示したように、全てのアライメントマークを、同様に、示した全ての観察エリアにて観察して、アライメントを行う方法を説明する。この方法においても、顕微鏡の視野の中には、予め、アライメントマーク位置確認用の線をＸ、Ｙ方向に入れて置く。最初に、顕微鏡の絶対位置を出すためのアライメント絶対位置が形成された、一枚のマスター基板を用意し、これを使って、先ず、顕微鏡の位置合わせを行う。これによって、顕微鏡の絶対位置が決まることになる。
【００１３】
次に、４枚のエリアセンサーパネル６０１〜６０４を、それぞれ、前述のステージ６１１〜６１４に載せ、真空密着によって、固定させた後、顕微鏡６２１にてアライメントマーク６５１を、同様に、顕微鏡６２２にてアライメントマーク６５２、６５３を、顕微鏡６２３にてアライメントマーク６５４を、同様に、顕微鏡６２４でアライメントマーク６５５、６５６を、顕微鏡６２５で、アライメントマーク６５７を、顕微鏡６２６で、アライメントマーク６５８、６５９を、顕微鏡６２７でアライメントマーク６６０を、顕微鏡６２８で、アライメントマーク６６１、６６２を、それぞれ、観察する。
【００１４】
前述した方法と同様に、顕微鏡の光をエリアセンサーパネル上面より照射し、顕微鏡の視野内に設けたアライメントマーク位置確認用の基準線に、各アライメントマークが一致するように、各ステージを移動させる。この方法は、アライメントの絶対位置を確認するために、マスター基板を作成し、それに顕微鏡を合わせる形式であり、これには、かなりの手間が必要ではあるが、位置基板当たり、３個所のアライメントマークで、アライメントを行っているため、前述の方法に比べ、アライメント精度としては、かなり向上する。
【００１５】
このようにして、位置合わせした４枚のエリアセンサーパネルには、図６（ｃ）に示すように、蛍光板６０６が、接着剤６０５によって、貼合わされる。貼合わされた後の、お互いのパネルは、これらに跨って貼付けられた１枚の蛍光板によって、固定されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、等ピッチで、画素が並ぶパネルを、複数枚、２次元方向に貼合わせて、大きなエリアのパネルを作成しようとする際、その接合部での、画素ピッチの連続性が確保できていないと、それがセンサーであっても、ディスプレイであっても、画像のモアレや乱れを生ずることになる。
【００１７】
特に、拡大パネルの外周縁部に設けたアライメントマークで、アライメントを行うだけでは、どうしても、アライメントマークから離れたパネルの接合部、つまり、４枚の貼合わせならば、その中心部での位置ズレが、最も大きくなってしまうため、上述の問題を引起し易くなってしまう。
【００１８】
本発明は、上記問題点を解決するため、パネルの貼合わせ時において、アライメントマークを２次元方向に配列されたパネル上の半導体素子や電気配線パターンで代用し、接合部側近の２ヶ所以上の場所で、アライメントを行うことによって、画素ピッチの連続性を確保し、ディスプレイでの画像の乱れや、センサーでのモアレ現象を最小限に抑えることができる２次元パネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、半導体素子および／もしくは電気配線パターンが所望のピッチで２次元的に配列されたパネルの複数を、各々の前記パネル上に設けられたアライメントマークを用いて位置制御して、所要部材に前記パネルを固定する２次元パネルの製造方法であって、前記位置制御に際して、前記半導体素子及び／もしくは電気配線パターンの一部を、前記パネルの他の隣接する前記パネルに近接した辺に設けられた何れかの各配列において少なくとも２ヵ所で、前記アライメントマークとして位置合わせして、前記所要部材で前記パネルの複数を固定することを特徴とする。
【００２０】
この場合、前記位置制御に際して、隣接するパネルにおける前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンの配列方向について、それぞれ、互いに平行な基準線を有し、且つ、この平行な基準線の間隔が、隣接するパネル相互の半導体素子および／もしくは電気配線パターンの所望の関係を満たすように設定されていることが好ましい。
【００２１】
更に、前記基準線は、前記位置制御に際して用いられる顕微鏡の視野内に設けられており、これに対して前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンの一部をアライメントする。また、前記位置制御に際して、各パネルを支持するステージを用いて位置制御が行われ、前記ステージは、前記半導体素子および／もしくは電気配線パターンが配列された２次元方向に移動調節可能であり、前記ステージを移動調節する駆動手段は、コンピュータ処理された前記顕微鏡の観察画像に連動しているとよい。
【００２２】
また、前記基準線に対してアライメントする際の検知手段には、電磁波や音波などの波動が用いられ、特に、前記検知手段に、電磁波の波長が７００ｎｍ以下の可視光が含まれ且つ、前記パネルに２次元配列された半導体素子がアモルファスシリコン半導体である場合には、前記半導体素子の活性層に用いる部分を避けて、前記可視光を照射して、アライメントのための位置検出を行うとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態として、アモルファスシリコン半導体ダイオードを用いたエリアセンサーを４枚、貼合わせる場合を示しており、具体的には、アライメントおよび蛍光板を貼合わせるプロセスを表示している。図１の（ａ）はアモルファスシリコン半導体を用いたエリアセンサーパネルを、４枚アライメントに組み合わせたところを、パネルの上面から観察した状態を示しており、（ｂ）は、それを横方向から観察した状態である。更に、図１の（ｃ）は、アライメントされた４枚のパネルに、１枚の蛍光板を貼合わせて、固定するプロセスを横方向から観察した状態を示している。
【００２４】
ここで、符号１０１〜１０４は、透明基板からなる基板に画素を形成したエリアセンサーパネル、符号１２０の縦横の線群は、２次元に等ピッチで並ぶセンサー画素群を簡略的に表現したもの、符号１４１″〜１４５″は、アライメントのための画素観察エリアを表したもの、符号１４１〜１４５は、それに対応する透過型顕微鏡などからなる拡大観察手段、符号１４１′〜１４５′は、同じく、可視光からなる顕微鏡の光源、符号１３１〜１３４は、パネル用ステージ、１０６は蛍光板、また、１０５は蛍光板１０６をセンサーパネルに貼合わせるための接着層、１３５は蛍光板を貼合わせるための、押しつけローラーである。
【００２５】
また、図１の（ａ）に示した点線１６１〜１６４は、この実施の形態では、隣接するパネル相互の端縁部と平行な、各パネルの中心線であり、要すれば、パネルが、例えば、平行四辺形の形状において、隣接するパネル相互の平行な端縁部と平行な成分でない他方の中心線とを交差するとき、後者は、前記端縁部と平行な中心線における２辺の中点を結んだ直線を表している。
【００２６】
さらに、図２の（ａ）は、一例として、観察エリア１４１″を詳細に表したものであり、（ｂ）は、その簡略断面を表したものである。ここで、符号１２１はＣｒなどからなる第１のメタル層、１２２はＳｉＮなどからなるゲート絶縁層、１２３はアモルファスシリコン半導体層、１２４はｎ型半導体層、１２５はＡｌなどからなる第２のメタル層、１２６はＰＩなどからなる半導体保護層、１２７の斜線部はアモルファスシリコン半導体１２３の活性領域を表している。また、符号１００は２枚のパネルの端面部、１５１〜１５３は顕微鏡の視野の中に予め設けたアライメント位置確認用の２次元方向の、即ち、Ｘ、Ｙ方向の基準線である。
【００２７】
図１の（ａ）（ｂ）に示したように、４枚のエリアセンサーパネルのアライメント方法の概要は、次の通りである。ここでは、４枚のセンサーパネル１０１〜１０４を、それぞれ、独立に設けたステージ１３１〜１３４に、真空密着などの方法によって、素子側を上にして、固定し、センサー裏面（図１の（ｂ）の下側）より、透過型顕微鏡などの観察手段１４１〜１４５を用いて、所要の観察エリア１４１′〜１４５′につき、パターンの一部を検出しながら、それぞれのステージをＸ、Ｙ、θ方向に、任意に移動させる。
【００２８】
また、図２の（ａ）に示したように、アライメントは、顕微鏡視野内に設けた基準線１５１〜１５３に、パターン外周縁部を合わせることによって、実現される。なお、図１の（ａ）の横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向、図２の（ａ）も、同じく定義をすると、この事例では、Ｘ方向のアライメントは、第一のメタル層１２１の外周縁部を、基準線１５２、１５３に合わせることによって、また、Ｙ方向のアライメントは、第一のメタル層１２１を基準線１５１に合わせることによって達成される。
【００２９】
このとき、基準線１５２と１５３相互の間隔は、事前に設定された距離、即ち、隣接するパネル相互の半導体素子および／もしくは電気配線パターンの所望の関係を満たすように、好ましくは、最も近傍に存在する対応パターン同士の関係が所望に設定されていることが必要である。本発明の実施の形態では、アライメントとして用いるパターンが、第一のメタル層１２１であるが、対象のデバイスへの悪影響がない限りは、どのパターンを用いてもかまわない。また、図２の（ｂ）に示したように、パネルの裏面から顕微鏡の光を入射する限りでは、第一のメタル層１２１が、アモルファスシリコンの活性領域１２７を遮ることになり、アモルファスシリコンが光劣化を起こすことがない。
【００３０】
さらに、本発明の実施の形態では、パネルの裏面からの透過光を、パネル表面より顕微鏡で観察する例を示したが、本パネルを作成する限りにおいては、反射型顕微鏡を裏にセットして、観察してもかまわないし、顕微鏡に用いる光源の波長が７００ｎｍ以下の光を含まない赤外光の場合は、反射型顕微鏡を表にセットして観察してもかまわないのである。このように、観察エリア１４１″では、パネル１０１と１０２を、観察エリア１４２″では、パネル１０２と１０３を、観察エリア１４３″では、パネル１０３と１０４を、観察エリア１４４″では、パネル１０４と１０１を、更に観察エリア１４５″では、全てのパネル相互、つまり、１接合ライン当たり、最低２箇所の位置を、Ｘ、Ｙ方向成分に、同時にアライメントし、最終的に、最適なアライメント状態を作り出すものである。
【００３１】
また、本発明の実施の形態では、アライメント観察エリア１４１″〜１４５″に示したとおり、アライメントに用いるパターン位置が、中心線１６１〜１６４よりも、パネル接合部（隣接パネルの接合縁部）に近い側にあり、さらに好ましくは、パネル接合部の最短位置関係にある、パターン相互を用いて、アライメントを行っているため、画素ピッチ（配列ピッチ）の連続性が、最も確保されやすくなる。
【００３２】
特に、前述の図６の（ａ）と比較しても、図１の（ａ）においてアライメント観察エリア１４５″の部分でのアライメントが可能になっている分だけ、接合部のアライメント精度は、より向上する。なお、ステージ１３１〜１３４の駆動はパネルの画素ピッチが１００μｍを超える場合、マイクロなどを用いる手動方式で行っても、制御が不可能ではないが、画素ピッチが１００μｍ以下になった場合は、パルスモーターなどの自動制御可能な手段によって駆動するのが好ましい。また、この場合、コンピューター処理された顕微鏡の観察画像を連動させるようにすることが望ましい。
【００３３】
さらに、画素ピッチが５０μｍを切るような場合は、温度変化による伸縮の影響を抑えるため、ステージ１３１〜１３４や、また、顕微鏡１４１〜１４５を始めとしたアライメントシステム全てを、サーマルチャンバー内で保管し、パネル１０１〜１０４も含め、常に一定温度に管理したり、顕微鏡の光源（波動）の波長も、単一波長のものを用いることが好ましくなってくる。
【００３４】
このようにしてアライメントされたパネルには、図１の（ｃ）に示すように、接着剤１０５が塗布された後、上から蛍光板１０６が、パネル間での位置ズレを起こさないような条件で、ローラー１３５によって、押し付けられながら、貼合わされ、パネルを相互に連結・固定する。ここで用いる接着剤は、温度変化の影響を抑えるために、できる限り、常温硬化型のものを用いることが好ましい。さらに、貼合わせた後の、接着剤１０５の厚みは、硬化時の接着剤の収縮の影響を抑えるため、できる限り薄く、好ましくは、１０μｍ以下にすることが望ましい。
【００３５】
最終的にステージ１３１〜１３４で、位置合わせされた４枚のパネル１０１〜１０４は、蛍光板１０６と接着剤１０５によって、その位置を固定されることになる。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の別の形態を示すもので、予め、半導体素子上面に蛍光板が貼合わせてあるアモルファスシリコン半導体を４枚、貼合わせて構成する、例えば、ダイオードエリアセンサーの場合のアライメントと、それを基台に貼合わせるプロセスを表したものである。図３の（ａ）は、エリアセンサーパネルを４枚、縦横方向にアライメントしたところを、パネルの上面から観察した図であり、（ｂ）は、それを横方向から観察した図である。また、図３の（ｃ）は、アライメントされた４枚のパネルに、１枚の基台を貼合わせて固定するプロセスを横方向から観察した図である。
【００３７】
ここで、符号３０１〜３０４は、透明基板からなる基板に画素を形成したエリアセンサーパネル、符号３１０の縦横の点線群は、２次元に等ピッチで並ぶセンサー画素群を簡略的に表現したもの（蛍光体で隠れているため、点線で表記している）、また、符号３１１〜３１４はセンサー基板、それに対応した符号３２１〜３２４は蛍光板、符号３１５は前記センサー基板と蛍光板を貼合わせるための接着層、符号３１７は基台、符号３１６は前記基台とエリアセンサーパネルを固定するための接着層である。
【００３８】
前述のエリアセンサーパネル３０１〜３０４は、センサー基板３１１〜３１４と蛍光板３２１〜３２４が、接着層３１５によって、貼合わされた状態のものである。なお、符号３４１′〜３４５′は、アライメントのための画素観察エリアを表したもの、符号３４１〜３４５は、それに対応する、可視光を光源とする反射型顕微鏡などからなる拡大観察手段、符号３３１〜３３４はパネル用ステージ、符号３３５は前記基台を固定するためのステージである。
【００３９】
また、図３の（ａ）に示した符号３５１〜３５４（点線で示す）は、隣り合うパネルとの端縁部と平行な中心線が、例えば、パネルが平行四辺形の場合に、隣り合うパネルとの端縁部と平行な成分でない２辺の中点相互を結んだ直線を表している。
【００４０】
さらに、図４は、その一例として、観察エリア３４１′を詳細に表した図である。ここで、符号４００は２枚のエリアセンサーパネルの端面部、符号４０１〜４０３は、顕微鏡の視野の中に予め設けたアライメント位置確認用の２次元方向、即ち、Ｘ、Ｙ方向の基準線である。
【００４１】
図３の（ａ）および（ｂ）に示したように、４枚のエリアセンサーパネルのアライメント方法の概要は、次の通りである。即ち、エリアセンサーパネル３０１〜３０４の蛍光体側を、それぞれ、独立に設けたステージ３３１〜３３４に、真空密着などの手法によって固定し、センサー裏面（図３の（ｂ）の下側）より、反射型顕微鏡などの観察手段３４１〜３４５を用いて、パターンの一部を検出しながら、それぞれのステージを、Ｘ、Ｙ、θ方向に任意に移動させるのである。
【００４２】
図４に示したように、アライメントは、顕微鏡の視野内に設けた基準線４０１〜４０３に、パターン外周縁部を合わせて行っている。図３の（ａ）の横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向、同様に、図４についても定義をすると、この例では、Ｘ方向のアライメントは、第一のメタル層１２１の外周縁部を、基準線４０２、４０３に合わせることで、また、Ｙ方向のアライメントは、メタル層１２１を基準線４０１に合わせることで、行っている。
【００４３】
このとき、基準線４０２と４０３の間隔は、事前に設定された距離、即ち、隣接するパネル相互の半導体素子および／もしくは電気配線パターンの所望の関係を満たすように、好ましくは、最も近傍に存在する対応パターン同士の関係が所望に設定されていることが必要である。この実施の形態では、アライメントに、パターンの内の第一のメタル層１２１を用いているが、対象のデバイスへの悪影響がない限りは、どのパターンの部分を用いてもかまわない。
【００４４】
また、図２の（ｂ）に示したように、この方法でも、センサーパネル裏面から顕微鏡の光を入射する限りは、第一のメタル層１２１がアモルファスシリコンの活性領域１２７を遮ることになり、アモルファスシリコンが光劣化を起こすことがないというメリットがある。さらに、この実施の形態では、裏面から反射型顕微鏡で観察する形態を示したが、本発明に係わるパネルを作成する限りにおいては、蛍光板側から超音波顕微鏡を使って観察してもかまわない。ただし、その際には、ステージ３３１〜３３４は、超音波顕微鏡を設置できるだけの隙間を空けておく必要がある。
【００４５】
このように、観察エリア３４１′においてはパネル３０１、３０２を、観察エリア３４２′においてはパネル３０２、３０３を、観察エリア３４３′においてはパネル３０３、３０４を、更に、観察エリア３４４′においてはパネル３０４、３０１を、観察エリア３４５′では全てのパネル相互、つまり、１接合ライン当たり、最低２組の位置をＸ、Ｙ方向の成分を、同時的にアライメントし、最終的に、最適なアライメント状態を作り出すのである。
【００４６】
さらに、本発明の実施の形態においても、アライメント観察エリア３４１′〜３４５′に示した通り、それぞれのアライメントポイントが、各中心線３５１〜３５４よりも、パネル接合部に近い側にあり、さらに、好ましくは、相互に最短の位置関係におけるパターンを用いて、アライメントを行っているため、画素ピッチの連続性が、最も確保され易くなっている。
【００４７】
なお、ステージ３３１〜３３４は、パネルの画素ピッチが１００μｍを超える場合は、マイクロなどを用いる手動方式を採用しても、その駆動は不可能ではないが、画素ピッチが１００μｍ以下になった場合は、パルスモーターなどの自動制御可能な手段によって駆動し、コンピューター処理された顕微鏡の観察画像を連動させるようにすることが望ましい。
【００４８】
さらに、画素ピッチが５０μｍを切るようになってきた場合は、温度変化による伸縮の影響を抑えるため、それら、ステージ３３１〜３３４や顕微鏡３４１〜３４５を始めとした、アライメントシステム全てを、サーマルチャンバー内で保管し、パネル３０１〜３０４も含めて、常に一定温度に管理したり、顕微鏡の光源（波動）の波長も、単一波長のものを用いることが好ましくなってくる。
【００４９】
このようにしてアライメントされたパネルは、図３の（ｃ）に示すように、下部よりステージ３３５に真空密着された基台３１７が、接着剤３１６によって接着される。なお、図示している接着部はポイント塗布されているが、全面接着でも問題はない。また、ここで用いる接着剤についても、温度変化の影響を抑えるために、できる限り常温硬化型のものを用いることが好ましく、その厚みも、硬化時の接着剤の収縮の影響を抑えるため、できる限り薄くすることが望ましい。そして、最終的にステージ３３１〜３３４で位置合わせされた、４枚のエリアセンサーパネル３０１〜３０４は、基台３１７と接着剤３１６によって、その調整された位置で固定されることになる。
【００５０】
（実施の形態３）
図５は、液晶ディスプレイパネルを、２枚貼合わせて、大画面化する際のアライメントと、偏光板を貼合わせる工程を説明するための図である。図５の（ａ）は、２枚の液晶ディスプレイをアライメントしているところを、上部より観察した図であり、（ｂ）は、それを横から観察した図である。また、図５の（ｃ）は、アライメントされた２枚の液晶ディスプレイパネルに、偏光板を貼合わせる状態を横から観察した図である。
【００５１】
ここで、符号５１１、５１２は液晶ディスプレイの片側のパネル板であり、符号５２１、５２２はそれに対応した、もう一方のパネル板、符号５１３は封止樹脂である。パネル板５１１、５２１および封止樹脂５１３で、液晶ディスプレイパネル５０１が形成されており、パネル板５１２、５２２および封止樹脂５１３で、同じく、液晶ディスプレイパネル５０２が形成されている。
【００５２】
なお、符号５１５は偏光板、５１４は偏光板を液晶ディスプレイに貼付けるための粘着材である。また、Ｘ、Ｙ方向の線群５１０は、２次元に等ピッチで並ぶ各画素を簡略化して描いたものである。また、符号５４１、５４２は顕微鏡などからなる拡大観察手段、５４１′，５４２′は、それに対応した可視光よりなる光源であり、また、符号５４１″、５４２″は、同じく、それに対応した顕微鏡観察エリア、符号５５１、５５２（点線で示す）は、隣合うパネルとの端縁部と平行な中心線が、特に、パネルが平行四辺形の場合において、隣合うパネルとの端縁部と平行な成分でない２辺の中点相互を結んだ直線を表している。更に、符号５３１、５３２は液晶ディスプレイパネル用のステージ、５３３は液晶ディスプレイに偏光板を貼り付けるための押し付けローラーである。
【００５３】
液晶を注入する前のパネル５０１、５０２は、ステージ５３１、５３２に真空密着などの方法によって固定し、図面の下部より光源５４１′、５４２′を配置して、そこから光を当て、その透過光を、顕微鏡５４１、５４２で観察することによって、画素パターンを検出する。
【００５４】
ステージ５３１、５３２は、アライメント後の偏光板の貼合わせの時に、ローラーで押しつける必要があるため、液晶パネルの下面を、最低限、支える構造にしておくことが望ましいが、下面側に光源を設置するため、その分の隙間を設けておく必要がある。顕微鏡の視野５４１、５４２には、前述の実施の形態１、２において示したような、Ｘ、Ｙ方向の基準線が、所要の間隔に調整された状態で描かれており、液晶の画素パターンを、その基準線に合わせることによって、位置調整を行うのである。
【００５５】
なお、位置合わせにおいて、画素ピッチが１００μｍを超える場合は、顕微鏡を目視により観察し、マイクロなどの手段を用いて、手動で行っても良い。しかしながら、画素ピッチが１００μｍ以下になる場合は、ステージの移動を、パルスモーターなどの、自動制御可能な駆動力を用いて行い、顕微鏡画像をＣＣＤなどで取り込み、コンピューターによる画像処理データをフィードバックするような方法が好ましい。
【００５６】
さらに、画素ピッチが５０μｍを切るような液晶パネルをアライメントする場合は、ステージ５３１、５３２や顕微鏡５４１、５４２をはじめとしたアライメント装置を、パネル５０１、５０２とともに、一定温度に管理されたサーマルチャンバーなどの中に入れて、管理することが望ましい。なお、液晶パネルを２次元方向に２枚貼合わせる方法においても、１接合ライン当たり、最低、２組の位置をＸ、Ｙ方向の成分につき、同時アライメントし、最終的に、最適なアライメント状態を作り出している。
【００５７】
また、この実施の形態では、アライメント観察エリア５４１″、５４２″に示した通り、それぞれのアライメントポイントが、中心線５５１、５５２よりもパネル接合部に近い側にあり、さらに、最短の位置関係にあるものを用いて、アライメントを行っているため、画素ピッチの連続性が、最も確保され易くなっている。そして、位置合わせされたパネル５０１、５０２は、ステージに固定されたままの状態で、上面より、粘着材付きの偏光板を、一定の圧力のローラーで押し付けることで、接着される。最終的には、２枚の液晶ディスプレイパネル５０１、５０２は、偏光板５１５と粘着材５１４によって、その調整位置で固定されるのである。この後、パネルの反対側にも、偏光板を貼り付け、最終的に、液晶を注入することによって、パネルが完成される。
【００５８】
なお、上述の実施の形態では、半導体素子について、その大面積化の方法を示したが、その具体例に、アライメントマークの検出手段として、電磁波や音波などの波動が用いられるが、特に、半導体素子にアモルファスシリコンが用いられる場合、顕微鏡観察に用いられる電磁波には、波長が７００ｎｍ以下の可視光を含まない赤外光が用いられる。また、半導体素子の具体的な使用例には、光センサー、トランジスター、発光素子などが挙げられる。また、本発明の対象となるパネルには、半導体素子以外にも、ディスプレイ駆動用などの電気回路配線が２次元配列されている場合も含まれることは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エリアセンサーやディスプレイのように２次元の画素が等ピッチで並ぶパネルを、大画面対応の目的で、貼合わせる場合、パネルの接合部でのピッチズレを、最小限に抑えることができる。このため、最終的に、ピッチズレによる画像の乱れを防止することができる。
【００６０】
また、パネル間のアライメント時におけるアライメントマークの検知手段として電磁波もしくは音波を用いるため、パターンの種類による検知手段の制約を最小限に抑えることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための図であり、（ａ）はアモルファスシリコン半導体を用いたエリアセンサーパネルを、４枚、組み合わせて、アライメントした状態を、パネルの上面から観察した図、（ｂ）は横方向から観察した図、（ｃ）は前記パネルに１枚の蛍光板を貼合わせて、互いに固定した状態を横方向から観察した図である。
【図２】第１の実施の形態における観察エリアを例示した顕微鏡の視野、および、その部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するための図であり、（ａ）はエリアセンサーパネルを、４枚、組み合わせて、アライメントした状態を、パネルの上面から観察した図、（ｂ）は横方向から観察した図、（ｃ）は前記パネルに１枚の基台を貼合わせて、互いに固定した状態を横方向から観察した図である。
【図４】第２の実施の形態における観察エリアを例示した顕微鏡の視野の図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を説明するための図であり、（ａ）は２枚の液晶ディスプレイパネルを組み合わせて、アライメントした状態を、パネルの上面から観察した図、（ｂ）は横方向から観察した図、（ｃ）は前記パネルに偏光板を貼合わせて、互いに固定した状態を横方向から観察した図である。
【図６】従来の位置合わせの方法を示した図であり、（ａ）は４枚のエリアセンサーパネルを２次元方向に位置合わせしている状態を上部から観察した図、（ｂ）は横方向から観察している図、（ｃ）は位置合わせされた４枚のパネルの上面にＸ線を可視光に変換するための蛍光板を貼合わせた状態を横方向から観察した図である。
【符号の説明】
１００    ２枚のパネルの端縁部
１０１〜１０４    透明基板に形成したエリアセンサーパネル
１０５    蛍光板をセンサーパネルに貼り合わせるための接着剤
１０６    蛍光板
１２０    ２次元に等ピッチで並ぶセンサー画素群
１２１    Ｃｒなどからなる第１のメタル層
１２２    ＳｉＮなどからなるゲート絶縁層
１２３    アモルファスシリコン半導体層
１２４    ｎ型半導体層
１２５    Ａｌなどからなる第２のメタル層
１２６    ＰＩなどからなる半導体保護層
１２７    アモルファスシリコン半導体の活性領域
１３１〜１３４    パネル用ステージ
１３５    蛍光板を貼合わせるための押しつけローラー
１４１″〜１４５″    アライメントのための画素観察エリア
１４１〜１４５    透過型顕微鏡
１４１′〜１４５′    顕微鏡の光源
１５１〜１５３    顕微鏡視野の中にあらかじめ設けた基準線
１６１〜１６４    各パネルの、配列方向の中心線
３０１〜３０４    透明基板に形成したエリアセンサーパネル
３１０    ２次元に等ピッチで並ぶセンサー画素群
３１１〜３１４    センサー基板
３１５    センサー基板と蛍光板を貼合わせるための接着層
３１６    基台とエリアセンサーパネルを固定するための接着層
３１７    基台
３２１〜３２４    蛍光板
３３１〜３３４    パネル用ステージ
３３５    基台を固定するためのステージ
３４１′〜３４５′    アライメントのための画素観察エリア
３４１〜３４５    反射型顕微鏡
３５１〜３５４    各パネルの、配列方向の中心線
４００    ２枚のエリアセンサーパネルの端縁部
４０１〜４０３    顕微鏡視野の中の基準線
５０１、５０２    液晶ディスプレイパネル
５１０    ２次元に等ピッチで並ぶ各画素
５１１、５１２    液晶ディスプレイの片側のパネル板
５１３    封止樹脂
５１４    偏光板を液晶ディスプレイに貼付けるための粘着材
５１５    偏光板
５２１、５２２    液晶ディスプレイのもう一方のパネル板
５３１、５３２    液晶ディスプレイパネル用のステージ
５３３    押し付けローラー
５４１、５４２    顕微鏡
５４１′、５４２′    光源
５４１″、５４２″    顕微鏡観察エリア
５５１、５５２    各パネルの、配列方向の中心線
６００    ２次元に等ピッチで並ぶセンサー画素群
６０１〜６０４    透明基板に形成したエリアセンサーパネル
６０５    蛍光板をセンサーパネルに貼合わせるための接着剤
６０６    蛍光板
６１１〜６１４    パネル用ステージ
６２１〜６２８    反射型顕微鏡
６２１′〜６２８′    アライメントのための画素観察エリア
６３１    蛍光板を貼合わせるための押し付けローラー
６５１〜６６２    パネル外周縁部に設けられたアライメントマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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