(57)【要約】【課題】インライン方式によるカラーフィルタ製造工程では、基板の大型化に伴って、露光処理すべき部分の面積が増大したため、ステップ露光のステップ数が増加し、アライメント及び露光に要する処理時間が増大するという問題がある。【解決手段】インライン方式で基板上にカラーフィルタを形成する場合の感光性樹脂のステップ露光方法において、ステップ露光装置を複数台直列に配列し、前記基板を複数の領域に区分し、前記領域ごとに前記ステップ露光装置を割り当てて露光していくことを特徴とする感光性樹脂のステップ露光方法である。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インライン方式で基板上にカラーフィルタを形成するための感光性樹脂のステップ露光装置において、ステップ露光装置を複数台直列に配列したことを特徴とする感光性樹脂のステップ露光装置。
【請求項２】
インライン方式で基板上にカラーフィルタを形成するための感光性樹脂のステップ露光方法において、ステップ露光装置を複数台直列に配列し、前記基板を複数の領域に区分し、前記領域ごとに前記ステップ露光装置を割り当てて前記感光性樹脂を露光することを特徴とする感光性樹脂のステップ露光方法。
【請求項３】
前記ステップ露光装置の露光条件を、ステップ露光装置ごとに前記感光性樹脂の特性に合わせて設定することを特徴とする請求項２記載の感光性樹脂のステップ露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型液晶表示装置に用いるカラーフィルタをフォトリソグラフィー法によって製造する際に使用する露光装置の配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いるカラーフィルタ１１が、基板１上に、６面付けされる様子を図３（ａ）に示した。図中Ｘは基板の長辺の長さを示し、Ｙは短辺の長さを示しており、例えば、Ｇ８世代では、Ｙ＝２１６０ｍｍ、Ｘ＝２４６０ｍｍである。この基板のサイズは、液晶テレビ等に使用する４２型あるいは５０型など複数のサイズのカラーフィルタ基板が効率的に採取できるように通常は決められる。
【０００３】
こうした大型基板上にカラーフィルタを形成する技術としては、定法のフォトリソグラフィー法あるいはインクジェット法が用いられる。前者は後者に比較すると、塗布、露光、現像工程と工程数が多くそれぞれの工程が複雑であるが、高精細なカラーフィルタの形成に適しており広く採用されている。しかしながら、露光装置で一度に露光可能な面積は基板のサイズに及ばないため、図３で示すように基板は複数の領域に区分され、領域ごとに露光し複数ステップで全面が露光される。また、高精細なパタニング処理を施すにあたっては、基板サイズが大きく人手では搬送が不可能なこと及び汚染を防止する等のため、基板搬送と回流にはコンベアーが使用され、個別の装置との基板の出し入れはロボットを使用するインライン生産方式が採用されている。
【０００４】
図２にインライン方式における露光装置部分１３の一例を示した（例えば、特許文献１参照）。基板１は、例えば、赤の感光性樹脂が塗布されてプリベーク処理が施された後、回流されてステージ２ａに留め置かれている。次に、露光に先立って、基板の温度を一定にするために温度調節ステージ２ｂに載置される。次に、基板は露光用大型常盤５上のＡに位置する往復可動な搬入ステージ２ｃにロボットＲ１及び基板ホルダー４により移される。
【０００５】
ここで仮アライメントがされてから、基板の前半分の領域が露光されるように、Ｂの位置まで搬入ステージ２ｃが移動し、基板１のＥ１（図３参照）の部分が露光される。続いて露光用ヘッドもしくはステージ２が移動しＥ２，Ｅ３が順次露光される。前半部分が終了すると、ステージが右側Ｃの部分に移動し、再度アライメント及びステップ露光が行われ、最後に搬出用ステージ２ｄの位置まで移動する。ここからロボットＲ２で次工程用ストッカへ移される。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような一台の露光装置３からなるインライン生産方式においては、基板の大型化にともなって、露光すべき面積が増大しステップ露光のステップ数が増えたこと、また感光性樹脂の露光時間も増える傾向にあるため、全工程中で露光処理の占める時間割合が増大するという問題があった。これについては、面付けするカラーフィルタのサイズを大きくして露光ステップ数を減らすこともされているが、こうすると基板を有効利用できなくなる。また別の問題は、基板を有効利用するために、マスクパターンの異なるマスクを使用しようとすると、基板ごとにマスク交換が必要なため多大の時間を要し生産性が極端に低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたもので、請求項１の発明は、インライン方式で基板上にカラーフィルタを形成するための感光性樹脂のステップ露光装置において、ステップ露光装置を複数台直列に配列したことを特徴とする感光性樹脂のステップ露光装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、インライン方式で基板上にカラーフィルタを形成するための感光性樹脂のステップ露光方法において、ステップ露光装置を複数台直列に配列し、前記基板を複数の領域に区分し、前記領域ごとに前記ステップ露光装置を割り当てて前記感光性樹脂を露光することを特徴とする感光性樹脂のステップ露光方法である。
【０００９】
請求項３の発明は、前記ステップ露光装置の露光条件を、ステップ露光装置ごとに前記感光性樹脂の特性に合わせて設定することを特徴とする請求項２記載の感光性樹脂のステップ露光方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、露光装置一台あたりの露光のステップ数が減る結果、一台あたりの処理時間が減少し、基板の滞留がなくなるためラインバランスが改善され生産性が向上する。また、基板一枚に、複数のカラーフィルタパターンを露光することが可能で、基板全体を有効活用することができる。さらに、パターンの解像度、感光性材料の特性などに見合った露光条件を露光装置ごとに設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の要点を図面１及び図面３を用いて説明する。
【００１２】
インライン方式のカラーフィルタの製造では、露光に要するステップ数が増え、またネガ型感光性樹脂を使用する場合が多いため、露光処理に要する時間の割合が増大している。すなわち、感光性樹脂の塗布、露光、現像工程で露光工程が律速になっている。
【００１３】
これを図３を使って説明すると、露光装置が一台（図３（ａ））の場合、露光処理の下流側及び上流側での処理能力を、一枚あたり３０秒と仮定し、露光処理には一枚当たり６０秒かかる状況とする。この場合、ライン全体の処理能力は、一枚当たり６０秒ということになる。
【００１４】
そこで、露光装置３’をもう一台、図１もしくは図３（ｂ）に示すように直列に配置し、露光する基板面積を前後２箇所に分割し最初の露光装置３で図３（ｂ）Ｆの領域を、後の露光装置３’で領域Ｇを担わせると、一枚あたりの処理時間は３０秒となって、ラインバランスが改善する結果生産能力は２倍に増大する。
【００１５】
また、２台の露光装置で異なるマスクパターンを有するマスクで露光すれば、同一基板内に異なるパターンのカラーフィルタ又は異なるサイズのカラーフィルタが面付け可能となる。このため基板全体を有効に利用でき、且つ、マスク交換の必要がないため生産性の低下がない。
【００１６】
さらにまた、露光装置の前後のラインバランスに応じて、それに見合った台数の露光装置を直列に配置して、露光する領域をそれぞれに割り当てることも可能である。それぞれの露光装置は独立であるので、露光すべきパターンの解像度、使用する感光性樹脂の特性に応じた露光条件を設定できる。
【実施例１】
【００１７】
以下、カラーフィルタの製造方法について記載する。
先ず、スリットコート法により緑色のネガ型感光性樹脂を基板上に塗布した後、ホットステージ上で８０℃、1分のプリベーク処理を行った。次に、図１の露光装置まで回流して定置してｉ線ステッパー（Ｎｉｋｏｎ  ｉ１２；波長４６５ｎｍ）を使用して、基板前半部をパターン露光した後、ステージを移動し後半部分を露光した。次いで、ホットステージ上で１２０℃、1分のポストベーク処理を行った後、有機アルカリ現像液（ＴＭＡＨ濃度０．０５％）で１分間の現像処理を行い、さらに十分に純水でリンスし、水切り乾燥を行った。この工程により、緑色画素パターンを形成した。赤色画素、青色画素についても緑色画素と同様なネガ型感光性樹脂を用いて、所定の位置に形成し３色のカラーフィルタを得た。
【００１８】
緑色のネガ型感光性樹脂組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の所定量を色材として、さらに、シクロヘキサノン、ＰＧＭＡなどの有機溶剤、ポリマーワニス、モノマー、開始剤など所定量を添加し混合した感光性樹脂組成物を用いた。青色のネガ型感光性樹脂組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の所定量を色材として、さらに、シクロヘキサノン、ＰＧＭＡなどの有機溶剤、ポリマーワニス、モノマー、開始剤など所定量を混合した感光性樹脂組成物を用いた。赤色に関しては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１を色材として、他の組成物は緑と同様である。
【００１９】
本露光装置は、上記カラーフィルタ用の感光性樹脂だけでなく、フォトスペーサ、配向制御用の樹脂パターン形成に使用する感光性樹脂の露光にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明になる露光装置の配置方法の一例を示す平面図である。
【図２】従来の露光装置の配置方法の一例を示す平面図である。
【図３】本発明になる露光方法の一例を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ・・・・・・（回流する）基板
２、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ・・・・・ステージ
３、３’・・・・・露光装置（の光源部分）
４  ・・・・・基板ホルダー
５  ・・・・・露光用大型定盤
１１・・・・・カラーフィルタ
１３・・・・・露光装置部分
Ｒ１，Ｒ２・・・・・ロボット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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