JP2003255552A - レーザ照射装置並びに走査レーザ光を用いた露光方法及び走査レーザ光を用いたカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光が照射される被照射物の所定位置に
複数の均一なレーザ光を同時に走査する、照射効率及び
照射品質に優れたレーザ照射装置並びに走査レーザ光を
用いた露光方法及び走査レーザ光を用いたカラーフィル
タの製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】 レーザ照射装置１は、複数の半導体レー
ザの配設された半導体レーザアレイ１１，レーザ光を伝
搬する光伝搬手段１２，照射パターン２１の形成された
マスク２０及び照射パターン２１から照射されたレーザ
光を結像する結像光学素子３１を備えた光学ユニット１
０と、この光学ユニット群５０を移動させるＸ−Ｙテー
ブル６０と、を具備した構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ照射装置並
びに走査レーザ光を用いた露光方法及び走査レーザ光を
用いたカラーフィルタの製造方法に関する。特に、複数
の半導体レーザから発せられるレーザ光を照射する光学
ユニットと、この光学ユニット及び／又は被照射物を移
動させる移動手段とを用いて、レーザ光が照射される被
照射物の所定位置に複数の均一なレーザ光を同時に走査
することを可能とした、照射効率及び照射品質に優れた
レーザ照射装置並びに走査レーザ光を用いた露光方法及
び走査レーザ光を用いたカラーフィルタの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶材料や有機ＥＬ素子材料など
を用いた表示板は、その製造工程において、表示板とほ
ぼ同じ大きさのマスクの上からレーザ光を照射するマス
ク露光が行われてきた。たとえば、カラーＴＦＴ（Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶ディスプ
レイなどの液晶表示板においては、構成部品の一つであ
るカラーフィルタを製造する際に、ブラックスマトリッ
クスや色材膜を形成する工程で、上記マスク露光が行わ
れてきた。

【０００３】また、上記マスクには、表示板の照射面全
面に対する複数の照射パターン（開口部）が形成されて
いた。このため、マスク露光の技術は、被照射物の照射
面における全ての所定の露光位置に同時にレーザ光を照
射できるので、作業時間が短くてすみ生産性に優れてい
るといった特徴があった。また、マスク露光の技術を用
いると、表示板等の被照射物に、均一な光強度分布のレ
ーザ光を照射することもできた。

【０００４】ところで、上記表示板等を製造する各メー
カは、表示板等の大型化や画像の鮮明度を向上させるた
めの基礎的な研究開発を行うとともに、製品化する際に
必要となる生産技術的な研究開発も行ってきた。

【０００５】たとえば、従来のマスク露光の技術を用い
て、大型の表示板等を生産するためには、大型のマスク
を製作するとともに、大型のレーザ光照射装置を使用し
て露光を行う必要があった。また、表示板に映し出され
る画像の鮮明度を向上させるためには、たとえば、液晶
表示板におけるカラーフィルタのＲ（赤色），Ｇ（緑
色），Ｂ（青色）の色材膜の各パターンを微細化すると
ともに、各パターンのピッチを狭くする必要がある。こ
のためには、マスクに微細化され、かつ、狭ピッチ化さ
れた照射パターンを形成する必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大型の
マスクに微細化され、かつ、狭ピッチ化された照射パタ
ーンを精度良く形成することは、技術的に極めて困難で
あった。このため、表示板を大型化するとともに、画像
の鮮明度を向上させるためには、従来にはない新たな露
光技術を開発する必要があった。

【０００７】なお、新たな露光技術として、レーザ光を
ポリゴンミラーやガルバノミラー等の偏向光学素子で偏
向走査する、レーザプリンタのようなレーザ走査装置を
用いる露光技術が想定される。この技術は、表示板が大
型化し走査範囲が広くなると、光学系に関する構造が大
型化するといった短所がある。また、偏向光学素子を用
いてレーザ光を走査する技術は、光学系が大きいため、
複数のレーザ光を同時に走査することが困難であり、上
記マスク露光に比べて、生産性が極めて低いといった短
所がある。

【０００８】さらに、ｆθレンズなどの結像レンズを用
いているため光軸付近と走査の周辺部では、レーザ光の
形状などが異なってしまい、所定の露光位置に精度良く
レーザ光を照射することができないといった短所があ
る。このため、上記レーザ走査装置を用いる技術は、上
記問題を解決することができない。

【０００９】また、新たな露光技術として、レーザ溶接
機などのレーザ加工装置を用いる技術も想定される。こ
の技術で用いられるレーザ加工装置は、光源としてＣＯ
_２レーザやＮｄ：ＹＡＧレーザを用い、出力の大きなレ
ーザ光を光ファイバで導き光学素子で集光している。こ
のレーザ加工装置は、光源及び光学系に関する部品が大
きいため、複数のレーザ光を同時に走査することが困難
であり、上記マスク露光に比べて、生産性が極めて低い
といった短所がある。このため、上記レーザ加工装置を
用いる技術は、上記問題を解決することができない。

【００１０】さらに、上述したレーザ走査装置やレーザ
加工装置を用いる技術によれば、レーザ光を任意のスポ
ットに照射する際、その光学系に起因して、ビームスポ
ットの光強度は、中心部が最も光強度分布の強いガウス
分布となる。このため、均一な光強度分布のレーザ光を
照射することができないといった短所がある。

【００１１】上述したように、マスク露光の技術に代わ
って、レーザ光を照射パターンに沿って走査させる技術
が想定される。しかし、これらの技術は、上記マスク露
光のように被照射物の照射面全体にレーザ光を同時に照
射することができないので、生産性が極めて低く実際の
生産工程においては採用することができない。このた
め、光源をも含めた光学系を小型化することによって、
複数のレーザ光を同時に走査することを可能とするレー
ザ照射装置を開発する必要があった。また、このレーザ
照射装置は、レーザ光の照射品質を向上させる観点か
ら、ビームスポットの光強度が均一となるように、均一
な光強度分布のレーザ光を照射する必要があった。

【００１２】本発明は、上記問題を解決すべくなされた
ものであり、レーザ光が照射される被照射物の所定の露
光位置に複数の均一なレーザ光を同時に走査する、照射
効率及び照射品質に優れたレーザ照射装置並びに走査レ
ーザ光を用いた露光方法及び走査レーザ光を用いたカラ
ーフィルタの製造方法の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーザ照射装置は、レーザ光を発する複数
の半導体レーザの配設された半導体レーザアレイ，前記
レーザ光を伝搬する光伝搬手段，前記レーザ光を照射す
る照射パターンの形成されたマスク及び前記照射パター
ンから照射された前記レーザ光を結像する結像光学素子
を備えた光学ユニットと、この光学ユニット及び／又は
前記レーザ光が照射される被照射物を移動させる移動手
段と、を具備した構成としてある。このようにすること
により、光学ユニットを小型化，軽量化することがで
き、光学ユニットを高速で、かつ、精度良く移動させる
ことができる。

【００１４】また、本発明のレーザ照射装置は、前記光
伝搬手段を、前記複数の半導体レーザが発するレーザ光
を伝搬する複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ
と、このバンドルファイバの先端に連結された単線の光
ファイバとで構成してある。このようにすることによ
り、複数の半導体レーザから発せられたレーザ光が単線
の光ファイバ内で合成され、この合成されたレーザ光が
マスクの照射パターンから照射する。したがって、レー
ザ光を任意のスポットに照射した場合であっても、均一
な光強度分布のレーザ光を照射することができる。

【００１５】また、本発明のレーザ照射装置は、前記光
伝搬手段を、前記複数の半導体レーザが発するレーザ光
を伝搬する光導波板とした構成としてある。このように
することにより、光導波板が、複数の半導体レーザから
のレーザ光を多数回反射して合成するので、均一な光強
度分布のレーザ光を照射することができる。

【００１６】また、本発明のレーザ照射装置は、前記マ
スクに複数の前記照射パターンを形成した構成としてあ
る。このようにすることにより、一つの光学ユニットが
複数のレーザ光を同時に照射するので、照射効率が向上
し生産性を改善することができる。

【００１７】また、本発明のレーザ照射装置は、前記マ
スクが、細長い形状に形成された前記照射パターンを有
し、前記移動手段が、前記照射パターンの長手方向に、
前記光学ユニット及び／又は前記被照射物を移動させる
構成としてある。このようにすることにより、照射パタ
ーンが長手方向に長い分だけレーザ光が多く照射される
ので、たとえば、光学ユニットを高速で移動させること
ができ、より生産性を向上させることができる。

【００１８】また、本発明のレーザ照射装置は、前記光
学ユニットを、複数配設した構成としてある。このよう
にすることにより、複数の光学ユニットが複数のレーザ
光を同時に照射するので、照射効率が大幅に向上し生産
性を改善することができる。なお、光学ユニットは、半
導体レーザアレイを用いることにより小型化してあるの
で、レーザ照射装置は、多くの光学ユニットを備えるこ
とができる。

【００１９】また、本発明のレーザ照射装置は、複数の
前記光学ユニットを、二次元的に配設した構成としてあ
る。このようにすると、たとえば、Ｘ軸方向に一列に並
べて配設した光学ユニット群を、Ｙ軸方向に複数列並べ
て配設することもでき、より多くのレーザ光を効率良く
照射することができる。

【００２０】また、本発明の走査レーザ光を用いた露光
方法は、レーザ光を発する光学ユニットを被照射物に対
して相対的に移動させることにより、複数の前記レーザ
光を前記被照射物の所定の露光位置に走査させて、露光
を行う方法であって、半導体レーザアレイに配設された
複数の半導体レーザの発する前記レーザ光を合成する工
程と、合成された前記レーザ光をマスクの照射パターン
から照射する工程と、照射された前記レーザ光を結像す
る工程と、を有する方法としてある。このようにするこ
とにより、レーザ光が照射される被照射物の所定位置
に、複数のレーザ光を同時に走査することができ、生産
性を向上させることができる。

【００２１】また、本発明の走査レーザ光を用いたカラ
ーフィルタの製造方法は、レーザ光を発する光学ユニッ
トをカラーフィルタ基板に対して相対的に移動させるこ
とにより、複数の前記レーザ光を前記カラーフィルタ基
板の所定の露光位置に走査させて、カラーフィルタを製
造する方法であって、半導体レーザアレイに配設された
複数の半導体レーザが発する前記レーザ光を合成する工
程と、合成された前記レーザ光をマスクの照射パターン
から照射する工程と、照射された前記レーザ光を結像す
る工程と、を有する方法としてある。このようにするこ
とにより、マスク露光工程を行わなくても、大型のカラ
ーフィルタを効率良く生産することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明のレーザ照射装置の
好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。

【００２３】［第一実施形態］図１は、第一実施形態に
かかるレーザ照射装置の全体的な構造を説明するための
概略斜視図を示している。同図において、レーザ照射装
置１は、複数のレーザ光を照射する光学ユニット群５０
と、この光学ユニット群５０をＸ軸方向及びＹ軸方向に
自在に移動させるＸ−Ｙテーブル６０とからなってい
る。

【００２４】Ｘ−Ｙテーブル６０は、矩形板状の被照射
物４０が載置面６１に載置されると、たとえば、真空吸
着作用を利用した固定手段（図示せず）などにより、被
照射物４０を固定する構成としてある。また、図示して
ないが、レーザ照射装置１は、光学ユニット群５０及び
Ｘ−Ｙテーブル６０を制御する制御部を備えており、光
学ユニット群５０のレーザ光照射のオンオフ、Ｘ−Ｙテ
ーブル６０の固定手段のオンオフ、光学ユニット群５０
の移動動作などを制御する。

【００２５】なお、本実施形態では、移動手段としての
Ｘ−Ｙテーブル６０が、光学ユニット群５０だけを移動
させる構成としてあるが、本発明の移動手段は、この構
成に限定されるものではない。たとえば、光学ユニット
群５０と被照射物４０の両方を移動させる構成とした
り、あるいは、光学ユニット群５０を固定し被照射物４
０だけを移動させる構成としてもよい。また、本発明の
移動手段は、図示してないが、光学ユニット群５０を回
転させ周方向の角度位置を調整することができる構成と
してもよく、これにより、より精度良くレーザ光を照射
することができる。

【００２６】光学ユニット群５０は、図２に示すよう
に、ｎ個の光学ユニット１０がＸ軸方向に並設された構
成としてある。このようにすることにより、複数の光学
ユニット１０が複数のレーザ光を同時に照射するので、
照射効率が大幅に向上し生産性を改善することができ
る。

【００２７】次に、光学ユニット群５０を構成する光学
ユニット１０について、図面を参照して説明する。図３
は、第一実施形態にかかるレーザ照射装置の光学ユニッ
トの構造を説明するための概略側面図を示している。同
図において、光学ユニット１０は、レーザ光を発する複
数の半導体レーザの配設された半導体レーザアレイ１１
と、レーザ光を伝搬する光伝搬手段１２と、レーザ光を
照射する照射パターン２１の形成されたマスク２０及び
照射パターン２１から照射されたレーザ光を結像する結
像光学素子３１とからなっている。

【００２８】半導体レーザアレイ１１は、レーザ光を発
する複数の半導体レーザ（図示せず）が配設してある。
また、半導体レーザの種類は、特に限定されるものでは
なく、たとえば、ガリウムひ素系やインジウムリン系な
どの半導体レーザが用いられる。これらの半導体レーザ
は、一辺が約１００μｍ程度のほぼ正方形状の発光点を
有しており、約２００μｍから約３００μｍ程度の間隔
で、ほぼ一直線状に並んで配設してある。

【００２９】なお、半導体レーザの配設数は、通常、半
導体レーザの出力に応じて決定され、たとえば、出力の
大きい半導体レーザを使用すると、配設数は少なくてす
み、出力の小さい半導体レーザを使用すると、多くの半
導体レーザを配設する必要がある。また、半導体レーザ
の発光点の形状や大きさ、及び半導体レーザの配設位置
や間隔は、上記構造に限定されるものではない。たとえ
ば、半導体レーザの発光点をほぼ円形状としたり、半導
体レーザを格子状に配設した構造としてもよい。

【００３０】光伝搬手段１２は、複数の光ファイバ１３
と、単線の光ファイバ１４とを連結した構造としてあ
る。各光ファイバ１３は、各半導体レーザの発光点に一
対一に対応して設置されている。つまり、各光ファイバ
１３の一方の先端は、各半導体レーザの発光点に近接し
て設置され、もう一方の先端は、全ての光ファイバ１３
が束ねられたバンドルファイバとしてある。

【００３１】単線の光ファイバ１４は、バンドルファイ
バの端面と密着するように接続されている。ここで、各
光ファイバ１３から照射された複数のレーザ光は、単線
の光ファイバ１４内で合成されることにより、単線の光
ファイバ１４の照射口から、均一な強度分布を持ったレ
ーザ光として照射される。

【００３２】単線の光ファイバ１４の照射口には、マス
ク２０が設置され、マスク２０に形成された照射パター
ン２１の像が、結像光学素子としての結像レンズ３１で
被照射物４０の照射面４１に結像する構造としてある。
なお、本実施形態のレーザ照射装置１は、マスク２０を
使用するが、このマスク２０は、一つの半導体レーザア
レイ１１から発せられるレーザ光に応じたマスク２０で
あり、被照射物４０が大型化されても製造可能な大きさ
である。

【００３３】マスク２０の有効面は、図４に示すよう
に、単線の光ファイバ１４の照射口端面と同じかそれよ
り小さい面であり、その有効面内に、長方形状の照射パ
ターン２１が二箇所に形成してある。

【００３４】また、レーザ照射装置１は、マスク２０が
細長い形状の照射パターン２１を有し、移動手段である
Ｘ−Ｙテーブル６０が、光学ユニット群５０を照射パタ
ーン２１の長手方向（Ｙ軸方向）に移動させる構成とし
てある。このようにすることにより、照射パターン２１
が長手方向に長い分だけレーザ光が多く照射されるの
で、たとえば、光学ユニット１０を高速で移動させるこ
とができ、より生産性を向上させることができる。

【００３５】なお、細長い形状は、上記長方形に限定さ
れるものではなく、たとえば、細長い長円や平行四辺形
などの形状としてもよい。また、レーザ照射装置１の照
射効率を向上させるためには、マスク２０により多くの
照射パターン２１を形成することが望まれるが、照射ピ
ッチ“Ａ”と照射幅“Ｂ”に対応する照射パターン２１
は、有効面内に二箇所しか形成できないこととなる。こ
のように、マスク２０の有効面内に、できるだけ多くの
照射パターン２１を形成することにより、レーザ照射装
置１の照射効率をより向上させることができる。

【００３６】次に、上記構成のレーザ照射装置１の動作
について説明する。まず、被照射物４０は、図１に示す
ように、レーザ照射装置１の載置面６１に載置され固定
される。

【００３７】次に、レーザ照射装置１は、光学ユニット
群５０を移動させ、レーザ光が照射される所定の露光位
置にレーザ光が結像するように、複数のレーザ光を照射
し、続いて、光学ユニット群５０をＹ軸方向に移動させ
複数のレーザ光を同時に走査する。

【００３８】レーザ照射装置１は、光学ユニット群５０
がＹ軸方向の終点位置に到達すると、レーザ光の照射を
止め、続いて、光学ユニット群５０がＸ軸方向に必要な
幅だけ移動する。次に、レーザ照射装置１は、再び複数
のレーザ光を照射し、続いて、光学ユニット群５０をＹ
軸のマイナス方向に移動させ複数のレーザ光を同時に走
査する。なお、上記のように光学ユニット群５０を往復
移動させながら、レーザ光を照射する構成に限定される
ものではなく、たとえば、光学ユニット群５０による走
査方向を常にＹ軸方向の一定方向としてもよいことは、
勿論である。

【００３９】レーザ照射装置１は、マスク２０に形成さ
れた照射パターン２１が、たとえば、図４に示す二つの
長方形状の開口からなる照射パターン２１の場合、全面
等間隔に露光するとき、光学ユニット群５０のＸ軸方向
の移動量は、ピッチＡの二倍に応じた移動量である。

【００４０】つまり、初めの走査で、図５に示すよう
に、５１−ａ，５１−ｂ，…，５１−ｎの領域にレーザ
光を照射することができる。次に、光学ユニット群５０
をＸ軸方向に、照射ピッチ“Ａ”の二倍の距離だけ移動
させてから、Ｙ軸のマイナス方向に移動させると、５２
−ａ，５２−ｂ，…，５２−ｎの領域にレーザ光を照射
することができる。

【００４１】同様に、光学ユニット群５０をＸ軸方向
に、照射ピッチ“Ａ”の二倍の距離だけ移動させてか
ら、Ｙ軸方向に移動させると、５３−ａ，５３−ｂ，
…，５３−ｎの領域にレーザ光を照射することができ
る。このように、順次光学ユニット群５０を移動させる
ことにより、被照射物４０の照射面４１の全面に等間隔
でレーザ光を照射することができる。

【００４２】以上説明したように、本実施形態のレーザ
照射装置１は、光源として半導体レーザを用いて、光学
ユニット１０を小型化，軽量化してある。これにより、
光学ユニット群５０を移動させることを可能とし、複数
のレーザ光を走査することができ、生産性を大幅に向上
させることができる。

【００４３】また、レーザ照射装置１は、単線の光ファ
イバ１４が、複数の半導体レーザから発せられたレーザ
光を合成することができ、この合成されたレーザ光をマ
スク２０の照射パターン２１から照射する。これによ
り、レーザ照射装置１は、レーザ光を任意のスポットに
照射した場合であっても、均一な光強度分布のレーザ光
の照射を行うことができる。

【００４４】なお、レーザ照射装置１は、図示してない
が、複数の光学ユニット１０を、二次元的に配設した構
成としてもよく、このようにすることにより、たとえ
ば、Ｘ軸方向に一列に並べて配設した光学ユニット群５
０を、Ｙ軸方向に複数列並べて配設することにより、さ
らに多くのレーザ光を効率良く照射することができる。

【００４５】また、この配設方法により必要とする全て
の光学ユニット１０を配設することもできる。この場
合、光学ユニット群５０を固定し被照射物４０をＹ軸方
向に一回移動させるだけで、被照射物４０の照射面４１
の全面にレーザ光を照射する、インライン方式の生産を
行うことも可能となる。

【００４６】［第二実施形態］図６は、本発明の第二実
施形態にかかるレーザ照射装置の光学ユニットの構造を
説明するための概略側面図を示している。同図におい
て、光学ユニット７０は、レーザ光を発する複数の半導
体レーザの配設された半導体レーザアレイ１１と、レー
ザ光を伝搬する光伝搬手段としての光導波板７２と、レ
ーザ光を照射する照射パターンの形成されたマスク７３
及び照射パターンから照射されたレーザ光を結像する結
像光学素子７４とからなっている。なお、本実施形態の
レーザ照射装置は、その他の構成について上記第一実施
形態のレーザ照射装置１とほぼ同様としてある。

【００４７】半導体レーザアレイ１１は、上記第一実施
形態の半導体レーザアレイ１１とほぼ同様の構造として
あり、半導体レーザアレイ１１の各半導体レーザが発す
るレーザ光は、光導波板７２に入射する。

【００４８】ここで、光伝搬手段としての光導波板７２
は、長方形状のガラス板としてあり、半導体レーザアレ
イ１１から発せられたレーザ光が入射すると、レーザ光
は、光導波板７２の中で反射を多数回繰り返す。このこ
とにより、光導波板７２の出力側の端面から照射される
レーザ光は、均一な光強度分布のレーザ光となる。

【００４９】光導波板７２の出口には、マスク７３が設
置されている。このマスク７３には、図７に示すよう
に、長方形状の照射パターン２１が複数箇所に形成して
ある。この照射パターン２１からは、光導波板７２によ
り均一な光強度分布のレーザ光が照射される。なお、そ
の他の構造及び動作は、上記第一実施形態のレーザ照射
装置１とほぼ同様としてある。

【００５０】以上説明したように、本実施形態のレーザ
照射装置によれば、光伝搬手段として、光導波板７２を
用いることによって、光導波板７２内部において、複数
の光源からの光束が多数回反射して合成されるため、マ
スク７３の照射パターン２１から均一な光強度分布のレ
ーザ光を照射することができる。

【００５１】［走査レーザ光を用いた露光方法］また、
本発明は、走査レーザ光を用いた露光方法としても有効
である。本実施形態の走査レーザ光を用いた露光方法
は、レーザ光を発する光学ユニットが被照射物に対して
相対的に移動することにより、複数のレーザ光を被照射
物の所定の露光位置に走査する方法としてある。

【００５２】なお、「光学ユニットが被照射物に対して
相対的に移動する」とは、光学ユニット及び／又は被照
射物が移動手段によって移動することをいう。また、移
動手段としては、たとえば、上述したＸ−Ｙテーブルが
使用されるが、Ｘ−Ｙテーブルに限定されるものではな
い。

【００５３】また、本実施形態の露光方法は、まず、光
学ユニットが、半導体レーザアレイに配設された複数の
半導体レーザの発するレーザ光を、たとえば、光ファイ
バや光導波板などにより合成し、均一な光強度分布のレ
ーザ光を作成する。

【００５４】次に、光学ユニットが、合成されたレーザ
光をマスクの照射パターンから照射し、続いて、たとえ
ば、結像光学素子などにより照射されたレーザ光を被照
射物の所定の露光位置に結像する。また、上述したよう
に、複数の照射パターンの形成されたマスクを使用した
り、複数の光学ユニットからなる光学ユニット群を移動
させることにより、同時に複数のレーザ光を照射するこ
とができる。

【００５５】このように、本発明の走査レーザ光を用い
た露光方法によれば、光学ユニットが小型化できるの
で、レーザ光が照射される被照射物の所定位置に、複数
のレーザ光を同時に走査することができ、生産性を向上
させることができる。

【００５６】［走査レーザ光を用いたカラーフィルタの
製造方法］また、本発明は、走査レーザ光を用いたカラ
ーフィルタの製造方法としても有効である。本実施形態
の走査レーザ光を用いたカラーフィルタの製造方法は、
上記走査レーザ光を用いた露光方法で、カラーフィルタ
を露光している。

【００５７】なお、カラーフィルタは、一般的に、スト
ライプ配列、モザイク配列、デルタ配列などが用いられ
るが、大型化された精細度の高い製品には、ストライプ
配列が用いられる。また、カラーフィルタの製造工程に
おいては、ブラックマトリックスを製造するときや、
Ｒ，Ｇ，Ｂの色材膜を形成するときに、露光が行われ
る。

【００５８】本実施形態の製造方法は、まず、光学ユニ
ットが、半導体レーザアレイに配設された複数の半導体
レーザの発するレーザ光を、たとえば、光ファイバや光
導波板などにより合成し、均一な光強度分布のレーザ光
を作成する。

【００５９】次に、光学ユニットが、合成されたレーザ
光をマスクの照射パターンから照射し、続いて、たとえ
ば、結像光学素子などにより照射されたレーザ光を被照
射物の所定の露光位置に結像する。

【００６０】次に、レーザ光を発する光学ユニットがカ
ラーフィルタ基板に対して相対的に移動することによ
り、複数のレーザ光をカラーフィルタ基板の所定の露光
位置に走査する。

【００６１】このように、本発明の走査レーザ光を用い
たカラーフィルタの製造方法によれば、大型マスクを作
成できないためにマスク露光工程を実施することができ
ず、従来の技術では製造できなかった大型のカラーフィ
ルタであっても、効率良く生産することができる。

【００６２】以上、本発明の各実施形態を説明したが、
本発明は、上述した各実施形態にのみ限定されるもので
はなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であるこ
とは言うまでもない。たとえば、本発明は、レーザ光を
照射することにより、露光を行う場合に限定するもので
はなく、被加工物が微細である場合などには、熱処理、
溶接、穴あけ、切断などの加工を効率良く行うこともで
きる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるレ
ーザ照射装置によれば、マスク露光を行わなくても、半
導体レーザアレイから発せられるレーザ光を被照射物の
照射面に効率良く走査することができる。また、本発明
のレーザ照射装置によれば、複数の半導体レーザからの
レーザ光を合成し、この合成したレーザ光を照射パター
ンから照射するので、照射されるレーザ光の光強度分布
が均一となり、照射品質に優れたレーザ光を照射するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第一実施形態にかかるレーザ
照射装置の全体的な構造を説明するための概略斜視図を
示している。

【図２】図２は、第一実施形態にかかるレーザ照射装置
の光学ユニット群のＹ軸方向における要部の構造を説明
するための概略斜視図を示している。

【図３】図３は、第一実施形態にかかるレーザ照射装置
の光学ユニットの構造を説明するための概略側面図を示
している。

【図４】図４は、第一実施形態にかかるレーザ照射装置
の光学ユニットにおけるマスクの構造を説明するための
概略正面図を示している。

【図５】図５は、第一実施形態にかかるレーザ照射装置
の照射動作を説明するための被照射物の概略正面図を示
している。

【図６】図６は、本発明の第二実施形態にかかるレーザ
照射装置の光学ユニットの構造を説明するための概略側
面図を示している。

【図７】図７は、本発明の第二実施形態にかかるレーザ
照射装置の光学ユニットにおけるマスクの構造を説明す
るための概略正面図を示している。

【符号の説明】

１ レーザ照射装置 １０ 光学ユニット １１ 半導体レーザアレイ １２ 光伝搬手段 １３ 光ファイバ １４ 光ファイバ ２０ マスク ２１ 照射パターン ３１ 結像光学素子 ４０ 被照射物 ４１ 照射面 ４２ 結像されたレーザ光 ５０ 光学ユニット群 ６０ Ｘ−Ｙテーブル ６１ 載置面 ７０ 光学ユニット ７２ 光導波板 ７３ マスク ７４ 結像光学素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA45 BB02 BB42 2H091 FA02Y FC10 FC23 FC29 LA12 2H097 AA03 CA17 LA17 4E068 CA01 CA05 CA08 CD02 CD10 CD16 CE02 CE04 CE08 DA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発する複数の半導体レーザの
   配設された半導体レーザアレイ，前記レーザ光を伝搬す
   る光伝搬手段，前記レーザ光を照射する照射パターンの
   形成されたマスク及び前記照射パターンから照射された
   前記レーザ光を結像する結像光学素子を備えた光学ユニ
   ットと、 この光学ユニット及び／又は前記レーザ光が照射される
   被照射物を移動させる移動手段と、 を具備したことを特徴とするレーザ照射装置。
2. 【請求項２】 前記光伝搬手段を、前記複数の半導体レ
   ーザが発するレーザ光を伝搬する複数の光ファイバを束
   ねたバンドルファイバと、このバンドルファイバの先端
   に連結された単線の光ファイバとで構成したことを特徴
   とする請求項１記載のレーザ照射装置。
3. 【請求項３】 前記光伝搬手段を、前記複数の半導体レ
   ーザが発するレーザ光を伝搬する光導波板としたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のレーザ照射装置。
4. 【請求項４】 前記マスクに複数の前記照射パターンを
   形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載のレーザ照射装置。
5. 【請求項５】 前記マスクが、細長い形状に形成された
   前記照射パターンを有し、 前記移動手段が、前記照射パターンの長手方向に、前記
   光学ユニット及び／又は前記被照射物を移動させること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ照
   射装置。
6. 【請求項６】 前記光学ユニットを、複数配設したこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ照
   射装置。
7. 【請求項７】 複数の前記光学ユニットを、二次元的に
   配設したことを特徴とする請求項６記載のレーザ照射装
   置。
8. 【請求項８】 レーザ光を発する光学ユニットを被照射
   物に対して相対的に移動させることにより、複数の前記
   レーザ光を前記被照射物の所定の露光位置に走査させ
   て、露光を行う方法であって、 半導体レーザアレイに配設された複数の半導体レーザの
   発する前記レーザ光を合成する工程と、 合成された前記レーザ光をマスクの照射パターンから照
   射する工程と、 照射された前記レーザ光を結像する工程と、 を有することを特徴とする走査レーザ光を用いた露光方
   法。
9. 【請求項９】 レーザ光を発する光学ユニットをカラー
   フィルタ基板に対して相対的に移動させることにより、
   複数の前記レーザ光を前記カラーフィルタ基板の所定の
   露光位置に走査させて、カラーフィルタを製造する方法
   であって、 半導体レーザアレイに配設された複数の半導体レーザが
   発する前記レーザ光を合成する工程と、 合成された前記レーザ光をマスクの照射パターンから照
   射する工程と、 照射された前記レーザ光を結像する工程と、 を有することを特徴とする走査レーザ光を用いたカラー
   フィルタの製造方法。