(57)【要約】      （修正有）【課題】周辺露光機を用いることなくパネル周辺部に大きい露光エネルギーの露光を行うことができ、それによって装置コスト及びランニングコストの削減及びフットプリントの縮小を可能とする、カラーフィルターの描画方法及び描画装置を提供すること。【解決手段】複数の露光ヘッド２を備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板１上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルタの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネルに対応する複数の通常露光領域１１と、前記複数のパネルの周辺部に対応する周辺露光領域１２とを有し、前記周辺露光領域１２に対する露光を、前記通常露光領域１１に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルタの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネルに対応する複数の通常露光領域と、前記複数のパネルの周辺部に対応する周辺露光領域とを有し、前記周辺露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルタの描画方法。
【請求項２】
前記周辺露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第１の周辺エリアと、スキャニング方向に延びる第２の周辺エリアとを有し、前記第１の周辺エリアに対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の際に、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行い、前記第２の周辺エリアに対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の後に、前記複数の露光ヘッドのうちの前記第２の周辺エリアに対応する露光ヘッドにより行うことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの描画方法。
【請求項３】
複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うカラーフィルタの描画装置において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネルに対応する複数の通常露光領域と、前記複数のパネルの周辺部に対応する周辺露光領域とを有し、前記周辺露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルタの描画装置。
【請求項４】
前記周辺露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第１の周辺エリアと、スキャニニング方向に延びる第２の周辺エリアとを有し、前記複数の露光ヘッドは、前記第１の周辺エリアに対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の際に、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行う機能を有し、前記複数の露光ヘッドのうち、前記第２の周辺エリアに対応する露光ヘッドは、前記通常露光領域に対する露光の後に第２の周辺エリアに対する露光を行う機能を有することを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの描画方法及び描画装置に係り、特に、大型のカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造における露光に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大型のカラー液晶表示装置に用いられる大型のカラーフィルタの製造において、フォトリソグラフィー工程における課題として、原寸大の大型露光マスクを用いる一括露光方式では大型露光マスク作製のためのコストが大きいことがある。これを解決するため、露光ヘッドを複数個搭載した露光機を用い、それぞれの露光ヘッドに対となる小型露光マスクを用いて、スキャニング露光を行う、大型露光マスクを必要としない露光方法が開発されている。この露光方法は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００３】
一方、カラーフィルタの製造におけるフォトリソグラフィー工程のうち、ポジレジストを露光する工程では、プロキシミティー露光方式による、複数ショットの一括露光や、マルチレンズ方式、ミラープロジェクション方式によるマルチスキャニング露光が用いられてきた。この場合、パネル間、ショット間のつなぎ部は、レジスト残りが発生しないように、通常、露光部よりも大きな露光エネルギーを照射する必要があるため、露光後に周辺露光機を用いて、別途、追加の露光を行っていた。
【０００４】
しかし、このような周辺露光機の使用は、製造ラインのフットプリントを拡大し、装置コスト、ランニングコスト等のカラーフィルタの生産コストを上昇させる要因となっていた。
【特許文献１】特開２０００−３４７０２０号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような事情の下になされ、周辺露光機を用いることなくパネル周辺部に大きい露光エネルギーの露光を行うことができ、それによって装置コスト並びにランニングコストの削減及びフットプリントの縮小を可能とする、カラーフィルタの描画方法及び描画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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行う工程を具備するカラーフィルタの描画方法において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネルに対応する複数の通常露光領域と、前記複数のパネルの周辺部に対応する周辺露光領域とを有し、前記周辺露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルタの描画方法を提供する。
【０００７】
この場合、周辺露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第１の周辺エリアと、スキャニニング方向に延びる第２の周辺エリアとを有し、第１の周辺エリアに対する露光を、通常露光領域に対する露光の際に、露光光のパルスオフ時間を通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行い、第２の周辺エリアに対する露光を、通常露光領域に対する露光の後に、複数の露光ヘッドのうちの第２の周辺エリアに対応する露光ヘッドにより行うことができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用い、スキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うカラーフィルタの描画装置において、前記ポジ型感光性膜は、複数のパネルに対応する複数の通常露光領域と、前記複数のパネルの周辺部に対応する周辺露光領域とを有し、前記周辺露光領域に対する露光を、前記通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とするカラーフィルタの描画装置を提供する。
【０００９】
この場合、周辺露光領域は、スキャニング方向と直交する方向に延びる第１の周辺エリアと、スキャニニング方向に延びる第２の周辺エリアとを有し、複数の露光ヘッドは、第１の周辺エリアに対する露光を、通常露光領域に対する露光の際に、露光光のパルスオフ時間を前記通常露光領域に対する露光のパルスオフ時間より短くするか又はスキャニング速度を遅くして行う機能を有し、複数の露光ヘッドのうち、第２の周辺エリアに対応する露光ヘッドは、通常露光領域に対する露光の後に第２の周辺エリアに対する露光を行う機能を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通常露光領域に対する露光と周辺露光領域に対する露光とを１つの露光装置により行うことができるので、周辺露光機を用いる必要がなく、そのため装置コスト及びランニングコストの削減及びフットプリントの縮小が可能であるカラーフィルターの描画方法及び描画装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明の一態様に係るカラーフィルターの描画方法は、複数の露光ヘッドを備えるスキャン露光装置を用いてスキャニング方向に移動する基板上に形成されたポジ型感光性膜にスキャン露光を行うに際し、周辺露光領域に対する露光を、通常露光領域に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことを特徴とする。
【００１３】
ここで、通常露光領域とは、液晶表示パネル等のパネルに対応するパターンが形成されるポジ型感光性膜の領域であり、周辺露光領域とは、パネルの周辺に対応する、ポジ型感光性膜が残留すべきではない領域である。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの描画方法に用いる露光装置を示す斜視図である。図１において、基板１の被露光領域の上方に、複数の露光ヘッド２が、一定の方向に平行に並置されている。これらの露光ヘッド２の下を基板１がＹ方向にスキャン移動し、レーザ発振機３から送られたレーザ光４が個々の露光ヘッド２に分岐され、個々の露光ヘッド２からマスク（図示せず）を通して基板１上の被露光領域へ照射され、露光が行われる。この場合、個々の露光ヘッド２から照射されるレーザー光のエネルギーは同一である。
【００１５】
なお、露光光としては、レーザ光に限らず、フラッシュランプ光を用いることも可能である。
【００１６】
被露光領域は、基板１上に形成されたポジ型感光性膜（図示せず）からなる。ポジ型感光性膜の表面は、複数（図では４個）の通常露光領域１１と、その周辺の周辺露光領域１２とから構成される。周辺露光領域１２には、スキャニング方向（矢印の方向）に直交する方向に延びる第１の周辺エリア１２ａと、スキャニング方向に延びる第２の周辺エリア１２ｂがあり、これらは、異なる方法で露光処理される。以下、第１の周辺エリア１２ａの露光処理と第２の周辺エリア１２ｂの露光処理に分けて説明する。なお、第１の周辺エリア１２ａの露光処理に際しては、通常露光領域１１に対する露光処理も同一工程で行われる。
【００１７】
１．第１の周辺エリア１２ａの露光処理
図２に示すように、第１の周辺エリア１２ａは、スキャニング方向（Ｙ方向）に直交する方向に延びている。第１の周辺エリア１２ａへの露光を通常露光領域１１に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法として、以下の２つの方法がある。
【００１８】
（１）第１の周辺エリア１２ａに対する露光光のパルスオフ時間を、通常露光領域１１に対する露光光のパルスオフ時間よりも短くする。
【００１９】
（２）第１の周辺エリア１２ａに対する露光の際の基板１のスキャニング速度を、通常露光領域１１に対する露光の際の基板１のスキャニング速度よりも遅くする。
【００２０】
以上のいずれか一方または双方により、第１の周辺エリア１２ａへの露光を通常露光領域１１に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行うことができる。
【００２１】
以上の方法のうち、（１）の方法について、より具体的に説明する。
【００２２】
図３は、通常露光領域１１に対する露光を説明するための概念図である。図３（ａ）に示すように、ガラス基板２１上に形成されたポジ型レジスト２２に対し、露光光２３がフォトマスク２４を通して、所定のパルスオフ時間で照射される。ガラス基板２１が矢印の方向にスキャニング移動されると、一定時間に３つのパルスが照射され、その３つの位置において瞬間的に露光される領域は、図３（ａ）において２本のラインで挟まれた領域Ａである。このように３つのパルスで露光されたポジ型レジスト２２を現像すると、図３（ｂ）に示すようなパターン２５が得られる。このパターン２５は、パルス波形２６におけるパルスオフ時間２７に対応する。
【００２３】
図４は、第１の周辺エリア１２ａに対する露光を説明するための概念図である。図４（ａ）に示すように、ガラス基板２１上に形成されたポジ型レジスト２２に対し、露光光２３がフォトマスク２４を通して、通常露光領域１１に対する露光光よりも短いパルスオフ時間で照射される。ガラス基板２１が矢印の方向にスキャニング移動されると、上記と同一の一定時間（第１の周辺エリア１２ａ全体が照射される時間）に５つのパルスが照射され、その５つの位置において瞬間的に露光される領域は、図４（ａ）において２本のラインで挟まれた領域Ｂである。このように露光されたポジ型レジスト２２を現像すると、図４（ｂ）に示すようなパターン２８が得られる。なお、このパターン２８の間隙は第１の周辺エリア１２ａに対応し、パルス波形２９におけるパルスオフ時間３０が短いために第１の周辺エリア１２ａのポジ型レジスト２２をすべて除去することができる。
【００２４】
この場合のパルスオフ時間３０は、第１の周辺エリア１２ａのポジ型レジスト２２をすべて除去するに充分な程度に短くする必要がある。例えば、通常露光領域１１に対する露光のパルスオフ時間３ｍｓｅｃ〜５ｍｓｅｃに対して、１．５ｍｓｅｃ〜２．５ｍｓｅｃ程度である。
【００２５】
以上のように、第１の周辺エリア１２ａに対する露光光のパルスオフ時間を通常露光領域１１に対する露光光のパルスオフ時間よりも短くすることにより、第１の周辺エリア１２ａ内のポジ型レジスト２２をすべて除去することができる。
【００２６】
以上と同様の原理から、（２）の方法、即ち、第１の周辺エリア１２ａに対する露光の際の基板１のスキャニング速度を、通常露光領域１１に対する露光の際の基板１のスキャニング速度よりも遅くすることによっても、同様に、第１の周辺エリア１２ａ内のポジ型レジスト２２をすべて除去することが可能である。
【００２７】
第１の周辺エリア１２ａに対する露光の際の基板１のスキャニング速度は、例えば、通常露光領域１１に対する露光の際の基板１のスキャニング速度の５０％以下とすることが好ましい。
【００２８】
２．第２の周辺エリア１２ｂの露光処理
図５に示すように、第２の周辺エリア１２ｂは、スキャニング方向（Ｙ方向）に延びている。この第２の周辺エリア１２ｂへの露光を、通常露光領域１１に対する露光の露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで行う方法は、次の通りである。即ち、まず、図１に示す全ての露光ヘッド２を用いて、上述の方法（１）及び（２）のいずれかにより、通常露光領域１１に対するパターン露光及び第１の周辺エリア１２ａを含む全体に対する露光を行う。この時、第２の周辺エリア１２ｂに対する露光も同時に行われるが、第１の周辺エリア１２ａの延長部を除いて、露光光のパルスオフ時間及び基板１のスキャニング速度は通常露光領域１１に対する露光と同様であるため、このまま現像処理に供すると、第２の周辺エリア１２ｂにレジスト残りが生じてしまう可能性がある。
【００２９】
そこで次に、図５に示すように、第２の周辺エリア１２ｂに対応する露光ヘッド２ａ，２ｂ，２ｃのみを用いて、基板１がＹ方向にスキャニング移動する間、第２の周辺エリア１２ｂに対する追加の露光を行う。この時、通常露光領域１１に対する露光が行われないように、フォトマスク又はシャッター等により通常露光領域１１を遮蔽し、第２の周辺エリア１２ｂのみに露光を行うようにする。その結果、第２の周辺エリア１２ｂに照射される合計の露光エネルギーは、通常露光領域１１に照射される露光エネルギーよりも高くなる。この場合の合計の露光エネルギーは、通常露光領域１１に照射される露光エネルギーの（1.5）〜（2.0）倍程度であることが好ましい。
【００３０】
その後、現像処理を行うと、第２の周辺エリア１２ｂ内のポジ型レジストはすべて除去される。もちろん、同時に、通常露光領域１１にパターンが形成されるとともに、第１の周辺エリア１２ａ内のポジ型レジストもすべて除去される。
【００３１】
以上のように、第１の周辺エリア１２ａ及び第２の周辺エリア１２ｂに、通常露光領域１１に対する露光エネルギーよりも高い露光エネルギーで露光を行うことができ、パネル間のつなぎ目及び周辺部におけるレジスト残りを確実に防止することができる。また、このような機能を露光装置の露光ヘッドに付与することにより、従来の周辺露光機を用いることなく、従来の周辺露光機の機能を十分に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの描画方法に用いる露光装置を示す斜視図。
【図２】第１の周辺エリア１２ａに対する露光処理を説明するための図。
【図３】通常露光領域１１に対する露光を説明するための概念図。
【図４】第１の周辺エリア１２ａに対する露光を説明するための概念図。
【図５】第２の周辺エリア１２ｂに対する露光処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００３３】
１…基板、２…露光ヘッド、３…レーザ発振機、４…レーザ光、１１…通常露光領域、１２…周辺露光領域、１２ａ…第１の周辺露光エリア、１２ｂ…第２の周辺露光エリア、２１…ガラス基板、２２…ポジ型レジスト、２３…露光光、２４…フォトマスク、２５，２８…パターン、２６，２９…パルス波形、２７，３０…パルスオフ時間。
【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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