(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性膜を露光させるための光を出力する複数の発光ダイオードと、
前記感光性膜の形成された基板が載置されたステージと、
前記複数の発光ダイオードと前記ステージとの間に位置し、これらの発光ダイオードからの光を平行光に変える平行光発生部と、
前記複数の発光ダイオードの間の印刷回路基板を露出させて前記発光ダイオードの外周出射面を覆うように前記発光ダイオードの外周出射面上にのみ形成されるフィルム形態の遮光体と、
前記平行光発生部と前記ステージとの間に位置するマスクと
を備え、
前記平行光発生部は、前記複数の発光ダイオードのそれぞれと１対１対応する複数の光学レンズを有し、
前記複数の光学レンズのそれぞれは、前記複数の発光ダイオードのそれぞれの幅よりも大きな幅を有する
ことを特徴とする感光性膜露光装置。
【請求項２】
前記複数の発光ダイオードは、マトリクス形態に配列される
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項３】
前記複数の発光ダイオードは、自身によって発生する熱を放熱する前記印刷回路基板上に実装される
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項４】
前記複数の光学レンズは、それぞれ、半楕円体である
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項５】
前記複数の光学レンズは、それぞれ、半中空球体である
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項６】
前記平行光発生部と前記ステージとの間に位置する投影光学系をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項７】
前記露光装置の温度を感知する温度センサーと、
前記露光装置の温度を上昇または下降させる温度制御部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項８】
前記複数の発光ダイオードから出射された光量を測定する少なくとも一つの光検出部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の感光性膜露光装置。
【請求項９】
前記複数の発光ダイオードのそれぞれから出射された光量を測定するように、前記複数の発光ダイオードと１対１で対応する複数の光検出部をさらに備える
ことを特徴とする請求項８に記載の感光性膜露光装置。
【請求項１０】
複数の発光ダイオード、前記発光ダイオードからの光を平行光に変える平行光発生部、前記複数の発光ダイオードの間の印刷回路基板を露出させて前記発光ダイオードの外周出射面を覆うように前記発光ダイオードの外周出射面上にのみ形成されるフィルム形態の遮光体及びステージを備える露光装置を用いた感光性膜露光方法であって、
前記ステージ上に、感光性膜の形成された基板を載置するステップと、
前記ステージと前記平行光発生部との間に、マスクパターンを持つマスクを整列するステップと、
前記複数の発光ダイオードで光を出力するステップと、
前記平行光発生部で前記複数の発光ダイオードから出力された光を平行光に制御するステップと
を含み、
前記平行光発生部は、前記複数の発光ダイオードのそれぞれと１対１対応する複数の光学レンズを有し、
前記複数の光学レンズのそれぞれは、前記複数の発光ダイオードのそれぞれの幅よりも大きな幅を有する
ことを特徴とする感光性膜露光方法。
【請求項１１】
前記平行光は、前記マスクパターンのエッジでコリメーション半角が２０°以下に形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の感光性膜露光方法。
【請求項１２】
前記露光装置の温度を測定するステップと、
あらかじめ設定された温度を維持するように前記露光装置の温度を制御するステップとをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の感光性膜露光方法。
【請求項１３】
前記複数の発光ダイオードで光を出力するステップは、
前記複数の発光ダイオードの光量を測定するステップと、
前記複数の発光ダイオードの光量を制御するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の感光性膜露光方法。
【請求項１４】
前記基板の膨脹／収縮量を考慮し、前記マスクから出射される光を補正するように、前記マスクと前記感光性膜との間の投影光学系を制御するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の感光性膜露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性膜露光装置及び方法に係り、特に、費用の低減及び効率の向上を図ることができる感光性膜露光装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の短所とされる重さと体積を低減できる各種平板表示素子が台頭してきている。かかる平板表示素子には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示素子（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）及び電界発光表示素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などがある。
【０００３】
これらの平板表示素子の薄膜は、複数のマスク工程によって形成される。各マスク工程は、薄膜蒸着（コーティング）工程、洗浄工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、フォトレジスト剥離工程、検査工程などの複数の工程を含む。フォトリソグラフィ工程は、基板上に形成された薄膜上に感光性膜を塗布する塗布工程と、この感光性膜を、マスクを用いて露光する露光工程と、露光された感光性膜を現像する現像工程と、を含む。
【０００４】
従来の露光工程に用いられる露光装置は、放電ガス、例えば、水銀の注入された放電ランプから生成された紫外線帯域の光を用いて感光性膜を露光する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３７７３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の露光装置の放電ランプは、寿命が１，０００時間前後と短いため、交換に伴う消耗性費用が高いだけでなく、交換時ごとに長時間の休止期間を必要とするという問題点があった。特に、休止期間は、１２００℃の熱を放出する放電ランプの冷却期間と、交換期間と、放電ランプの位置調整などを含むセッティング期間を必要とする。
【０００７】
また、従来の露光装置の放電ランプは、露光に不要な波長を含んでいる。したがって、従来の露光装置は、不要な波長の光をフィルタリングするための光学フィルタを備えなければならず、構造が複雑となる他、設置面積が増加するという問題点があった。
【０００８】
また、従来の露光装置の放電ランプは、頻繁なオン／オフ時に、熱的ストレスによってクラックができるのを防止するために常にオン状態を維持しなければならず、電力の無駄使いを招き、また、常にオン状態を維持する放電ランプの出射光を選択的に遮断するためにシャッターをさらに備えなければならないという問題点があった。
【０００９】
なお、従来の露光装置の放電ランプは、水銀などの有害成分を含んでおり、その廃棄時には追加費用が発生することはもちろん、環境にも良くないという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、費用の低減及び効率の向上を図ることができる感光性膜露光装置及び方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る感光性膜露光装置は、感光性膜を露光させるための光を出力する複数の発光ダイオードと、前記感光性膜の形成された基板が載置されたステージと、前記複数の発光ダイオードと前記ステージとの間に位置し、これらの発光ダイオードからの光を平行光に変える平行光発生部と、前記複数の発光ダイオードの間の印刷回路基板を露出させて前記発光ダイオードの外周出射面を覆うように前記発光ダイオードの外周出射面上にのみ形成されるフィルム形態の遮光体と、前記平行光発生部と前記ステージとの間に位置するマスクとを備え、前記平行光発生部は、前記複数の発光ダイオードのそれぞれと１対１対応する複数の光学レンズを有し、前記複数の光学レンズのそれぞれは、前記複数の発光ダイオードのそれぞれの幅よりも大きな幅を有するものである。
【００１２】
本発明に係る感光性膜露光方法は、複数の発光ダイオード、前記発光ダイオードからの光を平行光に変える平行光発生部、前記複数の発光ダイオードの間の印刷回路基板を露出させて前記発光ダイオードの外周出射面を覆うように前記発光ダイオードの外周出射面上にのみ形成されるフィルム形態の遮光体及びステージを備える露光装置を用いた感光性膜露光方法であって、前記ステージ上に、感光性膜の形成された基板を載置するステップと、前記ステージと前記平行光発生部との間に、マスクパターンを持つマスクを整列するステップと、前記複数の発光ダイオードで光を出力するステップと、前記平行光発生部で前記複数の発光ダイオードから出力された光を平行光に制御するステップとを含み、前記平行光発生部は、前記複数の発光ダイオードのそれぞれと１対１対応する複数の光学レンズを有し、前記複数の光学レンズのそれぞれは、前記複数の発光ダイオードのそれぞれの幅よりも大きな幅を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る感光性膜露光装置及び露光方法は、半永久的な寿命を有する発光ダイオードを光源として用いるので、交換工程が不要になり、メンテナンス費用を大幅に節減できるとともに、休止期間が不要になる。また、短波長の光を出射する発光ダイオードを用いるので、従来の光学フィルタを省くことができ、構造を単純化することができるとともに、設置空間及び費用を低減できる。また、瞬間的なオン／オフ動作が可能な発光ダイオードを用いて必要な瞬間にのみ点灯するようにしたため、消費電力の節減及び実使用時間の増加を図ることができる。また、従来のように有害物質である水銀などの放電ガスを用いる放電ランプを使用しないので、環境にもやさしい。なお、発光ダイオードから出射される不用光を遮光するので、均一度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る感光性膜露光装置を示す斜視図であり、図２は、図１に示す露光装置の断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示す露光装置は、発光ダイオード１０２と、遮光体１０４と、平行光発生部（Ｐａｒａｌｌｅｌｉｚｅｒ）１０６と、マスク１０８と、ステージ１１１とを備える。
【００１６】
ステージ１１１は、マスク１０８と対向して位置し、感光性膜が塗布された基板１０１を吸着して基板１０１を支持する。
【００１７】
複数の発光ダイオード１０２は、自身から発生する熱を減らせる放熱材質で形成された印刷回路基板１１２上に実装される。このような複数の発光ダイオード１０２は、同時にオン／オフされるか、個別にオン／オフされ、感光性膜を露光させる光を出力する。すなわち、発光ダイオード１０２は、露光工程に用いられる短波長の光、例えば、１００〜４００ｎｍ波長の紫外線を出力する。このように、発光ダイオード１０２は短波長の光を発光するので、従来の放電ランプから出力された長波長の光のうち不用光をフィルタリングする従来の光学フィルタが省かれる。したがって、本発明の実施の形態１に係る露光装置の構造は簡素化し、費用の節減とともに設置空間の最小化が図られる。また、発光ダイオード１０２の寿命は、数万〜数十万時間と半永久的であるから、発光ダイオード１０２の交換期間及び休止期間が略無くなり、結果として実使用時間が増加する。また、発光ダイオード１０２は、瞬間的なオン／オフが可能で、必要な瞬間にのみ点灯可能なため、消費電力が低減する。なお、発光ダイオード１０２は、従来の放電ランプに注入されてきた水銀などの有害物質を使用しないので、環境にやさしい。
【００１８】
一方、複数の発光ダイオード１０２は、個別にオン／オフ可能なので、マスク１０８を省き、感光性膜の露光領域と対応する発光ダイオード１０２を選択的にオンし、感光性膜の非露光領域と対応する発光ダイオード１０２はオフすることによって、感光性膜を露光することも可能である。
【００１９】
遮光体１０４は、図２に示すように、複数の発光ダイオード１０２の間に格子状の隔壁で形成される。隔壁形態の遮光体１０４は、印刷回路基板１１２まで所定高さ（Ｈ）に伸張される。隔壁形態の遮光体１０４は、各発光ダイオード１０２の発光領域１１４を有する。このような隔壁形態の遮光体１０４は、各発光ダイオード１０２の出射面のうち、外周出射面から出射してその均一度が相対的に低い不用光１２０を遮光し、コリメーション半角（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ  ｈａｌｆ  ａｎｇｌｅ）を最小化させる。具体的に、遮光体１０４は、各発光ダイオード１０２の外周出射面から出射される不用光１２０が、隣接する発光ダイオード１０２の発光領域１１４に入射しないように、各発光ダイオード１０２の外周出射面から出射される不用光１２０を遮光する。これは、各発光ダイオード１０２の不用光１２０が、隣接する発光ダイオード１０２の発光領域１１４に入射し、ノイズとして作用するのを防ぐためである。このため、遮光体１０４は、吸光材質とする。
【００２０】
平行光発生部１０６は、基板１０１上の感光性膜（図示せず）とマスク１０８に垂直に入射するように、各発光ダイオード１０２からの光を基板１０１の厚さ方向と平行な平行光に変化させる。
【００２１】
この平行光発生部１０６は、基板１０１上に形成された感光性膜と反応する波長を通過させうるような材質で形成される。例えば、平行光発生部１０６は、石英（ｑｕａｒｔｚ）、ガラス、アクリル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＰＣ、またはシリコンのような高い光透過性を示す透明な材質で形成される。
【００２２】
平行光発生部１０６は、個別に設けた光学レンズ１１６や、一体化した複数の光学レンズ１１６からなるレンズアレイで形成される。この複数の光学レンズ１１６は、マスク１０８と対向する面が、マスク１０８側に突出した曲面状に形成される。このような複数の光学レンズ１１６のそれぞれは、図３Ａ乃至図３Ｃのうち少なくともいずれか一構造で形成される。
【００２３】
図３Ａに示す光学レンズ１１６は、各発光ダイオード１０２と対応する領域において、球体を半分にした半球体で形成される。図３Ｂに示す光学レンズ１１６は、各発光ダイオード１０２と対応する領域において、楕円体を半分にした半楕円体で形成される。図３Ｃに示す光学レンズ１１６は、マスク１０８と対向する前面だけでなく発光ダイオード１０２と対向する背面も、マスク１０８に向かって凸状に形成されるような、中空球体を半分にした半中空球体で形成される。このような複数の光学レンズ１１６のそれぞれは、各発光ダイオード１０２と１対１で対応したり、複数個の発光ダイオード１０２と１対多で対応したりするように形成される。
【００２４】
一方、平行光発生部１０６は、図３Ａ乃至図３Ｃに示すレンズアレイのうちいずれか一つのレンズアレイからなる場合を取り上げて説明したが、その他にも、図３Ａ乃至図３Ｃに示すレンズアレイのうち、異なる少なくとも２つのレンズアレイを組み合わせて形成しても良く、図３Ａ乃至図３Ｃに示す３つのレンズアレイを組み合わせて形成しても良い。
【００２５】
光学レンズ１１６は、図４に示すように、入射光が光学レンズ１１６の背面で１次屈折した後、光学レンズ１１６の前面で２次屈折することで、遮光体１０４に平行な平行光に変化させる。このような光学レンズ１１６は、遮光体１０４と平行な平行光に変化させるように、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則によって屈折率と曲率半径が決定される。また、光透過率を調節するために光学レンズ１１６の表面は、コーティング処理されても良い。
【００２６】
光学レンズ１１６は、発光ダイオード１０２からの出射光のうち不用光は入射せず、有効光が入射するように、発光ダイオード１０２と所定の離間距離ｈ及び幅ｗ１を持つ。特に、光学レンズ１１６の幅ｗ１は、発光ダイオード１０２の幅ｗ２よりも大きい幅で形成される。これは、光学レンズ１１６の幅ｗ１が発光ダイオード１０２の幅ｗ２以下になると、発光ダイオード１０２から出射される有効光のうち、広がり角Ｓθの大きい有効光は入射せず、広がり角Ｓθの小さい有効光のみ入射し、効率が低下するためである。
【００２７】
一方、平行光発生部１０６の光学レンズ１１６は、温度が上昇すると膨脹し、曲率が変わるから、露光装置はあらかじめ設定された動作温度範囲を維持しなければならない。このため、露光装置の温度を感知するために印刷回路基板１１２上に位置する温度センサーと、感知された温度によって露光装置の温度を上昇または下降させる温度制御部と、をさらに備えることができる。
【００２８】
一方、平行光発生部１０６が遮光体１０４に取り付けられた後、印刷回路基板１１２上に遮光体１０４が配置されても良く、遮光体１０４が印刷回路基板１１２に取り付けられた後に、平行光発生部１０６が遮光体１０４の上部に配置されても良い。または、図５に示すように、平行光発生部１０６の各光学レンズ１１６間に形成された溝１１８に遮光体１０４が挿入されることによって、平行光発生部１０６が遮光体１０４に自動整列される。
【００２９】
マスク１０８は、透明なマスク基板１０８ａと、マスク基板１０８ａ上に形成されたマスクパターン１０８ｂとを備える。マスクパターン１０８ｂの形成された遮断領域は、平行光発生部１０６からの平行光を遮断し、マスクパターン１０８ｂの形成されていない透過領域は、平行光を透過させる。このマスク１０８の透過領域を透過した光により、感光性膜には透過領域及び遮断領域のパターンが転写される。
【００３０】
マスク１０８のマスクパターン１０８ｂのエッジ上で平行光発生部１０６からの平行光は、図６に示すように、コリメーション（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）半角θ／２が、２０°以下に形成される。ここで、コリメーション半角θ／２は、平行光の広がり度合を表す。このようなマスク１０８の使用によって、フォトリソグラフィ工程を通じて感光性膜は９０〜１１０°のテーパ（ｔａｐｅｒ）角を持つようにパターニングされる。
【００３１】
図７は、本発明の実施の形態２に係る感光性膜露光装置を示す断面図である。
【００３２】
図７に示す露光装置は、遮光体１２６が発光ダイオード１０２の外周出射面を覆うように形成される以外は、図１に示す露光装置と略同様に構成される。したがって、同じ構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００３３】
図７に示す遮光体１２６は、発光ダイオード１０２の出射面のうち外周出射面を覆うフィルム形態で形成されたり、図８に示すように、発光ダイオード１０２の外周出射面及び発光ダイオード１０２間の印刷回路基板１１２を覆うフィルム形態で形成されたりする。具体的に、遮光体１２６は、図９に示すように、紫外線を出力する発光チップ１２２を保護する誘電体の外周出射面を覆うように形成される。したがって、発光ダイオード１０２は、自分の出射面のうち外周出射面以外の残りの出射面から光を出射する。
【００３４】
このように、遮光体１２６は、発光ダイオード１０２で出力される光のうち、不用光１２０が出射される外周出射面上に形成され、不用光１２０が出射されるのを防ぐ。すなわち、遮光体１２６は、各発光ダイオード１０２の外周出射面から出射される不用光１２０が、隣接する発光ダイオード１０２の発光領域１１４に入射されないように、各発光ダイオード１０２の外周出射面から出射される不用光１２０を遮光する。これは、各発光ダイオード１０２の不用光１２０が、隣接する発光ダイオード１０２の発光領域１１４に入射してノイズとして作用するのを防ぐためである。このため、遮光体１２６は、吸光材質とする。
【００３５】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る感光性膜露光装置を示す断面図である。
【００３６】
図１０に示す露光装置は、投影光学系（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）１３８をさらに備える以外は、図１に示す露光装置と略同様に構成される。したがって、同じ構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００３７】
図１０に示す投影光学系１３８は、マスク１０８と感光性膜の塗布された基板１０１との間に形成される。特に、薄膜トランジスタ基板の薄膜は、投影光学系１３８を持つ露光装置１１０を用いてパターニングする。これは、近接露光を通じて所望の高解像度パターンを形成し難いだけでなく、薄膜トランジスタ基板の薄膜、例えば、金属層と半導体層は、ＣＶＤ、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などの蒸着方法などで要求される熱処理工程によって基板の大きさが数十〜数百ｐｐｍ単位に収縮または膨脹するためである。
【００３８】
したがって、投影光学系１３８を持つ露光装置を用いて感光性膜を露光することによって、近接露光を通じても形成し難い微細な高解像度パターンを形成することができる。また、投影光学系１３８は、薄膜トランジスタ基板の下部基板の大きさが収縮または膨脹する量を考慮し、マスク１０８から出射される光を補正した後、この補正された光を用いて感光性膜を露光する。これにより、蒸着工程時に熱処理工程による感光性膜の線幅の縮小が防止される。
【００３９】
一方、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る感光性膜露光装置の発光ダイオード１０２は、図１１に示す光源駆動部１３６によって駆動する。
【００４０】
図１１に示す光源駆動部１３６は、複数の発光ダイオード１０２を個別またはグループで駆動させる。この光源駆動部１３６は、発光ダイオード１０２に供給される駆動電流または駆動電圧を制御し、発光ダイオード１０２の光出力を制御する。
【００４１】
一方、本発明の各実施の形態は、各発光ダイオード１０２から出射される光量を一定に制御するために、図１２及び図１３に示す光調節部１３０をさらに備えても良い。
【００４２】
図１２及び図１３に示す光調節部１３０は、光検出部１３２及び光源制御部１３４を含む。
【００４３】
光検出部１３２は、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る露光装置の複数の発光ダイオード１０２から出射される光量を測定する。このような光検出部１３２は、図１２に示すように、発光ダイオード１０２と１対１で対応するように複数個が設けられ、各発光ダイオード１０２から出射される光量を測定したり、または、図１３に示すように、複数の発光ダイオード１０２と１対多で対応するように単一で形成され、複数の発光ダイオード１０２のそれぞれから出射される光量を測定する。
【００４４】
光源制御部１３４は、光検出部１３２で測定された光量に基づいて光源制御信号を出力する。すなわち、光源制御部１３４は、光検出部１３２で測定された光量と、あらかじめ設定された基準光量とを比較し、その差に該当する光源制御信号を出力する。
【００４５】
光源駆動部１３６は、複数の発光ダイオード１０２を個別にまたはグループで駆動させる。この光源駆動部１３６は、光源制御信号に応答して発光ダイオード１０２に供給される駆動電流または駆動電圧を制御し、発光ダイオード１０２の光出力を制御する。以下では、発光ダイオード１０２に供給される駆動電流を制御する光源駆動部１３６を取り上げて説明する。発光ダイオード１０２の測定光量が、あらかじめ設定された基準光量よりも低いため、その発光ダイオード１０２が相対的に低い輝度を発現する場合、光源駆動部１３６は、相対的に低い輝度を発現する発光ダイオード１０２に供給される駆動電流を増加させる。駆動電流の増加した発光ダイオード１０２は、輝度が高まり、基準輝度を発現可能になる。そして、発光ダイオード１０２の測定光量が基準光量よりも高いため、その発光ダイオード１０２が相対的に高い輝度を発現する場合、光源駆動部１３６は、相対的に高い輝度を発現する発光ダイオード１０２に供給される駆動電流を減少させる。駆動電流の減少した発光ダイオード１０２は、輝度が低くなり、基準輝度を発現可能になる。ここで、発光ダイオード１０２に供給される駆動電流を調節するには、発光ダイオード１０２と連結された光源駆動部１３６のスイッチ（図示せず）のオン／オフを制御する。すなわち、スイッチのオン／オフを制御するパルスのデューティ比または振幅を調節する。これにより、本発明の各実施の形態に係る露光装置の発光ダイオード１０２から出射される光の全体輝度は均一に維持される。
【００４６】
図１４は、本発明の各実施の形態に係る露光装置を用いたフォトリソグラフィ工程によって形成された複数の薄膜及び厚膜を持つ液晶表示パネルを示す斜視図である。
【００４７】
図１４に示す液晶表示パネルは、液晶層１６０を介在して相対向して合着された薄膜トランジスタ基板１５０及びカラーフィルタ基板１４０とからなる。
【００４８】
カラーフィルタ基板１４０は、上部基板１４２上に順次に形成されたブラックマトリクス１４４、カラーフィルタ１４６、共通電極１４８、コラムスペーサ（図示せず）を備える。
【００４９】
ブラックマトリクス１４４は、上部基板１４２を、カラーフィルタ１４６が形成される複数のセル領域に分け、隣接するセル間の光干渉及び外部光の反射を防止する。カラーフィルタ１４６は、ブラックマトリクス１４４によって区分されたセル領域に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を区分形成し、赤、緑、青色の光をそれぞれ透過させる。共通電極１４８は透明導電層で、液晶駆動時に基準となる共通電圧（Ｖｃｏｍ）を供給する。コラムスペーサは、薄膜トランジスタ基板１５０とカラーフィルタ基板１４０とのセルギャップを一定に維持させる役割を果たす。
【００５０】
薄膜トランジスタ基板１５０は、下部基板１５２上に互いに交差して形成されたゲートライン１５６及びデータライン１５４と、その交差部に隣接する薄膜トランジスタ１５８と、その交差構造の画素領域に形成された画素電極１７０と、を備える。
【００５１】
薄膜トランジスタ１５８は、ゲートライン１５６に供給されるスキャン信号に応答してデータライン１５４に供給される画素信号が画素電極１７０に充電され維持されるようにする。画素電極１７０は、薄膜トランジスタ１５８から供給された画素信号を充電し、カラーフィルタ基板１４０に形成される共通電極１４８と電位差を発生させる。この電位差によって薄膜トランジスタ基板１５０とカラーフィルタ基板１４０に位置する液晶が誘電異方性により回転し、これにより、バックライトユニットから画素電極１７０を経由して入射する光量を調節し、カラーフィルタ基板１４０側に透過させる。
【００５２】
このような薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板に含まれる非感光性膜（例えば、導電層及び半導体層等）は、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る露光装置を用いたフォトリソグラフィ工程によってパターニングされた感光性膜を用いたエッチング工程によってパターニングされて形成される。具体的に、非感光性膜上に形成された感光性膜は、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３のうちいずれか一実施の形態に係る露光装置の発光ダイオードから出力された光が平行光に変換された後、この平行光がマスクを通って感光性膜に照射されることによって露光される。露光された感光性膜は、現像工程によってパターニングされることによって感光パターンが形成される。この感光パターンをマスクとしたエッチング工程によって非感光性膜はパターニングされる。
【００５３】
また、薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板に含まれる感光性膜（例えば、カラーフィルタ等）は、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る露光装置を用いたフォトリソグラフィ工程によってパターニングされることによって形成される。具体的に、感光性膜は、本発明の実施の形態１乃至実施の形態３のうちいずれか一実施の形態の露光装置の発光ダイオードから出力された光が平行光に変換された後、この平行光がマスクを通って感光性膜に照射されることによって露光される。露光された感光性膜は、現像工程によってパターニングされる。
【００５４】
一方、上述した液晶表示パネルの他に、プラズマディスプレイパネル、電界発光表示パネル及び電界放出素子などの平板表示素子の薄膜または厚膜も、本発明の各実施の形態の露光装置を用いたフォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る感光性膜露光装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す露光装置の断面図である。
【図３Ａ】図２に示す平行光発生部の一例を示す断面図である。
【図３Ｂ】図２に示す平行光発生部の他の一例を示す断面図である。
【図３Ｃ】図２に示す平行光発生部の他の一例を示す断面図である。
【図４】図２に示す平行光発生部の平行光の発生を説明するための断面図である。
【図５】図２に示す平行光発生部と遮光体との結合関係を説明するための断面図である。
【図６】図１のマスクを示す詳細断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る感光性膜露光装置を示す断面図である。
【図８】図７の遮光体の他の一例を示す断面図である。
【図９】図７の発光ダイオード及び遮光体の詳細を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る感光性膜露光装置を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る感光性膜露光装置の発光ダイオードを駆動する光源駆動部を説明するためのブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る感光性膜露光装置の発光ダイオードの光量を調節する光調節部の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態１乃至実施の形態３に係る感光性膜露光装置の発光ダイオードの光量を調節する光調節部の他の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の各実施の形態に係る感光性膜露光装置を用いたフォトリソグラフィ工程により形成された複数の薄膜を持つ液晶表示パネルを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  基板、１０２  発光ダイオード、１０４  遮光体、１２６  遮光体、１０６  平行光発生部、１０８  マスク、１１０  露光装置、１１２  印刷回路基板、１１４  発光領域、１１６  光学レンズ、１１８  溝、１２２  発光チップ、１２４  誘電体、１３０  光調節部、１３２  光検出部、１３４  光源制御部、１３６  光源駆動部、１３８  投影光学系。
【図１】
0005546749.tif 000002
【図２】
0005546749.tif 000003
【図３Ａ】
0005546749.tif 000004
【図３Ｂ】
0005546749.tif 000005
【図３Ｃ】
0005546749.tif 000006
【図４】
0005546749.tif 000007
【図５】
0005546749.tif 000008
【図６】
0005546749.tif 000009
【図７】
0005546749.tif 000010
【図８】
0005546749.tif 000011
【図９】
0005546749.tif 000012
【図１０】
0005546749.tif 000013
【図１１】
0005546749.tif 000014
【図１２】
0005546749.tif 000015
【図１３】
0005546749.tif 000016
【図１４】
0005546749.tif 000017