JP2008102241A - Pattern drawing device, pattern drawing system, and pattern drawing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板上の感光材料に光を利用してパターンを描画する技術に関する。 The present invention relates to a technique for drawing a pattern on a photosensitive material on a substrate using light.
従来より、半導体基板やプリント基板、あるいは、プラズマ表示装置、液晶表示装置用のガラス基板等(以下、「基板」という。)に形成された感光材料に光を照射することによりパターンの描画が行われている。 Conventionally, a pattern is drawn by irradiating light onto a photosensitive material formed on a semiconductor substrate, a printed circuit board, or a glass substrate for a plasma display device or a liquid crystal display device (hereinafter referred to as “substrate”). It has been broken.
例えば、特許文献1では、ネガ型の感光性樹脂層にフォトマスクを介して光を照射することによりパターンを描画し、現像工程において非露光部分を除去することにより、液晶表示装置のフォトスペーサを形成する技術が開示されている。また、特許文献2では、液晶表示装置の配向制御用突起がフォトレジストにより形成されている。しかしながら、特許文献1のようにマスクパターンを転写する描画方式では、描画対象である基板が大きくなると、マスクも大きくなって描画装置の製造コストが増大してしまう。
For example, in
そこで、基板と同等の大きさの大型マスクを使用しない描画方法として、特許文献3に示すように、複数の開口が形成された比較的小型のマスクを介して基板上の感光材料上にパルス光を照射し、基板を移動しつつパルス光の照射が繰り返されることにより、感光材料上にパターンを描画する方法が提案されている。特許文献3では、基板上のネガ型の感光材料に描画されたパターンは、現像処理により、液晶表示装置のカラーフィルタ基板におけるブラックマトリックスのパターンとなる。
近年、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板等の製造では、1枚のガラス基板から複数枚のカラーフィルタ基板を製造する(いわゆる、多面取りを行う)ことがある。この場合、パターンが描画される複数の描画領域が1枚の基板の主面上に設定され、当該複数の描画領域の周囲の領域は、パターンが描画されない非描画領域(すなわち、感光材料に対する光の照射を行ってはならない領域)となる。特許文献3の描画装置では、非描画領域を避けて描画領域のみに光が照射される。
In recent years, in the manufacture of a color filter substrate or the like for a liquid crystal display device, a plurality of color filter substrates may be manufactured from a single glass substrate (so-called multi-sided processing is performed). In this case, a plurality of drawing areas on which a pattern is drawn are set on the main surface of one substrate, and areas around the plurality of drawing areas are non-drawing areas on which no pattern is drawn (that is, light on the photosensitive material). This is a region that should not be irradiated. In the drawing apparatus of
ところで、特許文献3の描画装置では、ネガ型の感光材料以外にポジ型の感光材料に対する描画も行われる。この場合、描画すべきパターンに対応する遮光部を有するマスクを介して、描画領域におけるパターンに対応する部分以外の領域に光が照射される。ここで、ポジ型の感光材料にパターンを描画する場合には、パターンが描画されない非描画領域の全体に光を照射する必要があるが、当該描画装置では、ネガ型の感光材料に対する光の照射も行う関係上、光の照射領域が描画領域内のみに規制されており、描画領域の外側に位置する非描画領域に光を照射することが困難である。
By the way, in the drawing apparatus of
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、非描画領域に容易に光を照射することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to easily irradiate light to a non-drawing area.
請求項1に記載の発明は、基板上の感光材料に光を利用してパターンを描画するパターン描画装置であって、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるポジ型の感光材料が層状に形成された基板を保持する基板保持部と、前記感光材料上において互いに垂直な第1の方向および第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち、前記パターンに対応する部分以外に光を照射する第1光照射部と、前記感光材料上の前記描画領域の周囲の非描画領域に光を照射する第2光照射部とを備え、前記第1光照射部が、第1光源と、前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと前記第1光源からの光を導く第1マスク部と、前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する第1移動機構と、前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行う第1制御部とを備え、前記第2光照射部が、第2光源と、前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと前記第2光源からの光を導く第2マスク部と、前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する第2移動機構と、前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2マスク部を制御して前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する第2制御部とを備える。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のパターン描画装置であって、前記第2マスク部が、液晶シャッタを備える。 A second aspect of the present invention is the pattern drawing apparatus according to the first aspect, wherein the second mask portion includes a liquid crystal shutter.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のパターン描画装置であって、前記基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、前記第1光照射部が、前記第1マスク部および/または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記感光材料上に前記第1の方向および前記第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射する。 A third aspect of the present invention is the pattern drawing apparatus according to the first or second aspect, wherein, in the substrate holding portion, in place of the substrate on which the positive photosensitive material is formed, in a subsequent process. It is possible to hold a substrate in which a negative photosensitive material that has a periodic pattern by being partially removed is formed in layers, and the first light irradiation unit includes the first mask unit and / or the first mask. By changing the control by one control unit, light is applied only to a portion corresponding to the pattern in a drawing area set as a rectangle having sides facing the first direction and the second direction on the photosensitive material. Irradiate.
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載のパターン描画装置であって、前記感光材料上において、前記描画領域および前記描画領域と同形状の描画領域を含む複数の描画領域が、前記第1の方向および/または前記第2の方向に互いに離間して配列され、前記基板が、前記複数の描画領域に従って多面取りされる予定の基板であり、前記第1光照射部が、前記複数の描画領域のうち前記パターンに対応する部分以外に光を照射し、前記第2光照射部が、前記感光材料上の前記複数の描画領域以外の非描画領域に光を照射し、前記第1制御部が、前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記複数の描画領域のそれぞれに対して前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行い、前記第2照射領域が前記第2の方向に伸びるとともに前記感光材料を横断し、前記第2照射領域が前記感光材料を通過する際に、前記第2制御部による前記第2マスク部の制御により、前記非描画領域のみに光が照射される。
Invention of
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のパターン描画装置であって、前記基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、前記第1光照射部が、前記マスク部および/または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記ポジ型の前記感光材料の場合と同様に設定された複数の描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the pattern drawing apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the substrate holding portion, the substrate on which the positive photosensitive material is formed is partially replaced in a subsequent step. It is possible to hold a substrate on which a negative type photosensitive material having a periodic pattern is formed in a layer shape by being removed, and the first light irradiating unit is formed by the mask unit and / or the first control unit. By changing the control, light is irradiated only to a portion corresponding to the pattern among a plurality of drawing regions set in the same manner as the positive type photosensitive material.
請求項6に記載の発明は、請求項3または5に記載のパターン描画装置であって、前記基板が液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であり、前記ネガ型の前記感光材料により前記カラーフィルタ基板上に形成される前記パターンが、画素パターンである。 A sixth aspect of the present invention is the pattern drawing apparatus according to the third or fifth aspect, wherein the substrate is a color filter substrate for a liquid crystal display device, and the color filter substrate is formed by the negative photosensitive material. The pattern formed above is a pixel pattern.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記基板が液晶表示装置用のガラス基板であり、前記ポジ型の前記感光材料により前記ガラス基板上に形成される前記パターンが、液晶配向制御用の突起パターンである。 A seventh aspect of the present invention is the pattern drawing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the substrate is a glass substrate for a liquid crystal display device, and the glass is formed by the positive photosensitive material. The pattern formed on the substrate is a projection pattern for controlling liquid crystal alignment.
請求項8に記載の発明は、基板上の感光材料に光を利用してパターンを描画するパターン描画システムであって、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるポジ型の感光材料が層状に形成された基板において、前記感光材料上にて互いに垂直な第1の方向および第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち、前記パターンに対応する部分以外に光を照射する第1光照射装置と、前記感光材料上の前記描画領域の周囲の非描画領域に光を照射する第2光照射装置と、前記第1光照射装置と前記第2光照射装置との間において基板を搬送する搬送機構とを備え、前記第1光照射装置が、基板を保持する第1基板保持部と、第1光源と、前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと前記第1光源からの光を導く第1マスク部と、前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する第1移動機構と、前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行う第1制御部とを備え、前記第2光照射装置が、基板を保持する第2基板保持部と、第2光源と、前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと前記第2光源からの光を導く第2マスク部と、前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する第2移動機構と、前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2マスク部を制御して前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する第2制御部とを備える。 The invention according to claim 8 is a pattern drawing system that draws a pattern on a photosensitive material on a substrate using light, and is a positive pattern that becomes a periodic pattern by being partially removed in a later step. Corresponds to the pattern in a drawing area set as a rectangle having sides that face the first direction and the second direction perpendicular to each other on the photosensitive material in a substrate on which the photosensitive material of the mold is formed in layers A first light irradiation device that irradiates light to a portion other than the portion to be irradiated; a second light irradiation device that irradiates light to a non-drawing region around the drawing region on the photosensitive material; the first light irradiation device; A transport mechanism that transports the substrate between the two light irradiation devices, the first light irradiation device according to the periodicity of the first substrate holding unit that holds the substrate, the first light source, and the pattern. The drawing area in the first direction The first light source is guided to a region other than the portion corresponding to the pattern in the first irradiation region having the same length in the first direction as one of the plurality of equally divided regions. Controlling one mask portion, a first moving mechanism that moves the first irradiation region in the first direction relative to the drawing region, and the first light source and / or the first mask portion. Thus, each time the first irradiation region coincides with each of the plurality of divided regions with respect to the first direction while moving in the first irradiation region, the first irradiation region is moved to the first irradiation region via the first mask portion. A first control unit for irradiating light, and the second light irradiation device extends in the second direction on the photosensitive material, a second substrate holding unit for holding the substrate, a second light source, and Traverse the drawing area and the non-drawing area A second mask portion for guiding light from the second light source to the second irradiation region; and a second moving mechanism for moving the second irradiation region relative to the photosensitive material in the first direction. When the second irradiation region passes through the drawing region and the non-drawing region, the second mask unit is controlled to change the region of the second irradiation region where light irradiation is blocked, A second control unit that irradiates light only to the non-drawing region.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のパターン描画システムであって、前記第2マスク部が、液晶シャッタを備える。 A ninth aspect of the present invention is the pattern drawing system according to the eighth aspect, wherein the second mask portion includes a liquid crystal shutter.
請求項10に記載の発明は、請求項8または9に記載のパターン描画システムであって、前記第1光照射装置の前記第1基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、前記第1光照射装置が、前記第1マスク部または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記感光材料上に前記第1の方向および前記第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射する。
The invention according to claim 10 is the pattern drawing system according to
請求項11に記載の発明は、基板上の感光材料に光を利用してパターンを描画するパターン描画方法であって、前記基板上に、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるポジ型の感光材料が層状に形成されており、前記感光材料上において互いに垂直な第1の方向および第2の方向を向く辺を有する矩形として描画領域が設定され、前記感光材料上の前記描画領域の周囲に非描画領域が設定されており、前記パターン描画方法が、a)前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと光を導くとともに、前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する工程と、b)前記a)工程において前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1照射領域に光の照射を行う工程と、c)前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと光を導くとともに、前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する工程と、d)前記c)工程において前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する工程とを備える。
The invention according to
本発明では、非描画領域に容易に光を照射することができる。請求項2および9の発明では、第2照射領域の第2の方向の長さを容易に変更することができる。請求項3,5および10の発明では、装置の構造を簡素化することができる。
In the present invention, light can be easily irradiated to the non-drawing area. In the second and ninth aspects of the invention, the length of the second irradiation region in the second direction can be easily changed. In the inventions of
図1および図2は、本発明の第1の実施の形態に係るパターン描画装置1の構成を示す側面図および平面図である。パターン描画装置1は、液晶表示装置用のガラス基板9(以下、単に「基板9」という。)上の感光材料に光を利用してパターンを描画する装置である。
1 and 2 are a side view and a plan view showing the configuration of the
図3は、基板9を示す平面図である。基板9の主面上には、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなる感光材料が層状に形成されており、当該感光材料上には、互いに垂直な図3中のX方向およびY方向を向く辺を有する矩形の4つの描画領域91(図3中において平行斜線を付して示す。)が設定されている。4つの描画領域91は同形状であり、感光材料上においてX方向およびY方向に互いに離間して配列されている。
FIG. 3 is a plan view showing the
基板9上の感光材料上では、描画領域91の周囲の格子状の領域(すなわち、複数の描画領域91以外の領域)は、周期的なパターンの描画(形成)が行われない非描画領域92となっている。以下の説明では、感光材料上に設定された非描画領域92のうち、基板9のX方向の全長に亘って設定されている部分を「第1非描画領域921」といい、それ以外の部分(すなわち、X方向において描画領域91に隣接する部分)を「第2非描画領域922」という。図3中では、第1非描画領域921および第2非描画領域922をそれぞれ二点鎖線にて示す。
On the photosensitive material on the
基板9は、4つの描画領域91に従って多面取りされる予定の基板であり、1枚の基板9から得られた4枚の基板は、後工程を経て最終的にはMVA(Multi-domain Vertical Alignment:マルチドメイン垂直配向)方式の液晶表示装置の組立部品であるカラーフィルタ基板となる。
The
パターン描画装置1では、基板9上に形成されたネガ型(すなわち、現像時に露光部分が基板上に残置されるタイプ)の感光材料であるカラーレジスト上に光を照射することにより、カラーフィルタ基板上に形成される画素パターン(すなわち、サブ画素の集合)が描画される。また、パターン描画装置1では、基板9上に形成されたポジ型(すなわち、現像時に非露光部分のみが基板上に残置されるタイプ)の感光材料上に光を照射することにより、カラーフィルタ基板上に形成される液晶配向制御用の突起パターン(すなわち、突起の集合)も描画される。基板9では、ネガ型の感光材料に描画が行われる場合も、ポジ型の感光材料に描画が行われる場合も、複数の描画領域91は感光材料上において同様に設定される。
In the
液晶配向制御用の突起とは、液晶表示装置において、カラーフィルタ基板やTFT(Thin Film Transistor)基板の透明電極上に形成されて電圧印加時に電界を歪ませる役割を果たす構造物である。液晶表示装置では、当該突起により電界を歪ませることにより、電圧の非印加時に垂直配向している液晶分子を電圧印加時に傾斜配向させる。これにより、広い視野角を有する液晶表示装置が実現される。 In the liquid crystal display device, the protrusion for controlling the liquid crystal alignment is a structure that is formed on a transparent electrode of a color filter substrate or a TFT (Thin Film Transistor) substrate and plays a role of distorting an electric field when a voltage is applied. In the liquid crystal display device, the electric field is distorted by the protrusions so that liquid crystal molecules that are vertically aligned when no voltage is applied are tilted and aligned when a voltage is applied. Thereby, a liquid crystal display device having a wide viewing angle is realized.
図1および図2に示すように、パターン描画装置1は、基板9を保持する基板保持部であるステージ3、基台11上に設けられてステージ3を移動および回転するステージ駆動機構2、ステージ3およびステージ駆動機構2を跨ぐように基台11に固定されるフレーム12およびフレーム13、フレーム12に取り付けられて基板9上の感光材料上の複数の描画領域91(図3参照)に光を照射する第1光照射部4、フレーム13に取り付けられて基板9上の感光材料上の非描画領域92(図3参照)に光を照射する第2光照射部5、並びに、ステージ3上の基板9を撮像する撮像部6を備える。ステージ3では、主面上にポジ型の感光材料が形成された基板が保持され、また、当該基板に代えてネガ型の感光材料が形成された基板も保持可能とされる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
パターン描画装置1は、また、これらの構成を制御する制御部を備える。図4は、当該制御部7により実現される機能を他の構成と共に示すブロック図である。制御部7は、通常のコンピュータと同様に、CPU、RAM、ROM、固定ディスク、表示部および入力部が接続された構成となっており、図4に示すように、第1光照射部4を制御する第1制御部71、および、第2光照射部5を制御する第2制御部72を備える。パターン描画装置1では、ステージ駆動機構2、第1光照射部4、第2光照射部5および撮像部6が制御部7により制御される。また、撮像部6からの出力が制御部7に送られる。
The
図1および図2に示すように、ステージ駆動機構2は、ステージ3を回転可能に支持する支持プレート21、支持プレート21上においてステージ3の主面に垂直なステージ回転軸221を中心としてステージ3を回転するステージ回転機構22、ステージ3を支持プレート21と共に図2中のX方向(以下、「副走査方向」という。)に移動する副走査機構23、副走査機構23を介して支持プレート21を支持するベースプレート24、並びに、ステージ3を支持プレート21およびベースプレート24と共に図2中のY方向(以下、「主走査方向」という。)に移動する主走査機構25を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ステージ回転機構22は、ステージ3の(−Y)側に設けられたリニアモータ222を備え、リニアモータ222は、ステージ3の(−Y)側の側面に固定された移動子、および、支持プレート21の上面に設けられた固定子を備える。ステージ回転機構22では、リニアモータ222の移動子が固定子の溝に沿ってX方向に移動することにより、ステージ3が、支持プレート21上に設けられたステージ回転軸221を中心として所定の角度の範囲内で回転する。
The
副走査機構23は、支持プレート21の下側(すなわち、(−Z)側)において、ステージ3の主面に平行、かつ、主走査方向に垂直な副走査方向に伸びるリニアモータ231、並びに、リニアモータ231の(+Y)側および(−Y)側において副走査方向に伸びる一対のガイドレール232を備える。リニアモータ231は、支持プレート21の下面に固定された移動子、および、ベースプレート24の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って副走査方向に移動することにより、支持プレート21がステージ3と共に、リニアモータ231およびガイドレール232に沿って副走査方向に直線的に移動する。
The
主走査機構25は、ベースプレート24の下側において、ステージ3の主面に平行な主走査方向に伸びるリニアモータ251、並びに、リニアモータ251の(+X)側および(−X)側において主走査方向に伸びる一対のガイドレール252を備える。リニアモータ251は、ベースプレート24の下面に固定された移動子、および、基台11の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って主走査方向に移動することにより、ベースプレート24が、支持プレート21およびステージ3と共に、移動軸であるリニアモータ251およびガイドレール252に沿って主走査方向に直線的に移動する。
The
図2に示すように、第1光照射部4は、副走査方向に沿って等ピッチ(本実施の形態では、200mmピッチ)にて配列されてフレーム12に取り付けられる複数の光学ヘッド41を備える。また、第1光照射部4は、図1に示すように、各光学ヘッド41に接続される照明光学系42、並びに、光源であるレーザ発振器43およびレーザ駆動部44を備える。第1光照射部4では、各レーザ駆動部44が駆動されることにより、レーザ発振器43からパルス光(以下、単に「光」という。)が出射され、照明光学系42を介して各光学ヘッド41へと導かれる。
As shown in FIG. 2, the first
各光学ヘッド41は、レーザ発振器43からの光を下方に向けて出射する出射部45、出射部45からの光を部分的に遮るアパーチャユニット46、および、アパーチャユニット46を通過した光を基板9上に設けられた感光材料上へと導く光学系47を備える。パターン描画装置1では、カラーフィルタ基板の画素パターンが描画される場合と液晶配向制御用の突起パターンが描画される場合とで、各光学ヘッド41において、アパーチャユニット46のアパーチャが変更される。以下では、まず、画素パターンが描画される場合の光学ヘッド41の構成について説明し、その後、突起パターンが描画される場合の光学ヘッド41の構成について説明する。
Each
図5は、アパーチャユニット46の一部を示す平面図である。図5に示すように、アパーチャユニット46は、複数の矩形状の透光部を有する第1アパーチャ板461、第1アパーチャ板461を(+X)側および(−X)側から保持する一対の保持部462、並びに、第1アパーチャ板461の主走査方向および副走査方向の位置を調整する位置調整機構463を備える。第1アパーチャ板461では、サイズが異なる3種類の透光部4611,4612,4613が、それぞれ副走査方向(すなわち、X方向)に沿って等ピッチにて複数配列されている。本実施の形態では、透光部4611のピッチ、透光部4612のピッチ、および、透光部4613のピッチは互いに異なる。図5では、理解を容易にするために、第1アパーチャ板461の透光部4611〜4613を除く領域(すなわち、遮光部)に平行斜線を付している。
FIG. 5 is a plan view showing a part of the
位置調整機構463は、第1アパーチャ板461を一対の保持部462と共に主走査方向に移動する第1調整機構464、第1調整機構464の下側において副走査方向に伸びる一対のガイドレール465、並びに、第1アパーチャ板461を保持部462および第1調整機構464と共にガイドレール465に沿って副走査方向に移動する第2調整機構466を備える。本実施の形態では、第1調整機構464および第2調整機構466として、リニアモータが利用される。
The
図6は、アパーチャユニット46の図5に示す部分と光学的に重なる他の部分を示す平面図である。図6に示すように、アパーチャユニット46は、複数の矩形状の透光部を有する第2アパーチャ板467、第2アパーチャ板467を(+Y)側および(−Y)側から保持する一対の保持部468、並びに、第2アパーチャ板467を一対の保持部468と共に副走査方向に移動する第3調整機構469をさらに備える。本実施の形態では、第3調整機構469として、リニアモータが利用される。
FIG. 6 is a plan view showing another part of the
第2アパーチャ板467、保持部468および第3調整機構469は、第1アパーチャ板461、保持部462(図3参照)および位置調整機構463の上方に配置され、位置調整機構463の第1調整機構464上に固定される。第1アパーチャ板461と第2アパーチャ板467とは光学的に共役な位置に配置される。第2アパーチャ板467では、第1アパーチャ板461の複数の透光部4611〜4613にそれぞれ対応する、サイズが異なる3種類の透光部4671,4672,4673が、それぞれ副走査方向(すなわち、X方向)に沿って等ピッチにて複数配列されている。図6では、図の理解を容易にするために、位置調整機構463、および、第1アパーチャ板461の透光部4611〜4613を破線にて描いている。また、第2アパーチャ板467の透光部4671〜4673を除く領域に平行斜線を付して示している。
The
図6に示すように、レーザ発振器43から出射部45(図1参照)を介して出射された光の照射領域451(図6中にて、二点鎖線にて示す。)に、第2アパーチャ板467の透光部4673、および、透光部4673と部分的に重なる第1アパーチャ板461の透光部4613が配置された場合、出射部45からの光は、透光部4673と透光部4613とが重なる領域(以下、「マスクセット透光部」という。)のみを透過し、光学系47(図1参照)を介して、図7に示すように、基板9上の複数の矩形状の照射領域931に導かれる。以下の説明では、複数の照射領域931をまとめて、「照射領域93」という。
As shown in FIG. 6, a second aperture is formed in an irradiation region 451 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 6) of light emitted from the
パターン描画装置1では、第1アパーチャ板461に対する第2アパーチャ板467の副走査方向における相対位置を調整することにより、基板9上に導かれる光の副走査方向における幅(すなわち、複数の照射領域931のそれぞれの幅)が変更される。また、第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467を主走査方向に移動し、出射部45からの光の照射領域451に透光部4611,4671、または、透光部4612,4672を配置することにより、基板9上の照射領域931の大きさやピッチ等が変更される。
In the
図1に示すパターン描画装置1では、図4に示す制御部7の第1制御部71によりステージ駆動機構2および第1光照射部4が制御されることにより、基板9がステージ3と共に(+Y)方向に移動し、移動中の基板9の複数の描画領域91(図3参照)に対して光の照射が行われる。換言すれば、基板9の複数の描画領域91上において、照射領域93を基板9上の感光材料に対して相対的に(−Y)方向に移動しつつ当該照射領域93に光の照射が行われる。これにより、各描画領域91の感光材料上に、主走査方向に平行に伸びるストライプ状のパターンが描画される。
In the
ステージ3の主走査方向への1回の移動が終了すると、光の照射が停止された状態で、基板9がステージ3と共に副走査方向に所定の距離(本実施の形態では、50mm)だけ移動した後、1回目の主走査とは逆方向(すなわち、(−Y)方向)に基板9を移動しつつ照射領域93に光が照射される。本実施の形態では、各主走査間に副走査を挟んで4回の主走査が行われることにより、基板9の感光材料上の複数の描画領域91上において、画素パターンに対応する部分のみに光が照射されて画素パターンが描画され、後工程において現像処理を施されることにより、感光材料の非露光部分が基板上から除去されてカラーフィルタ基板の複数のサブ画素が形成される。
When the movement of the
次に、液晶配向制御用の突起パターンが描画される場合の各光学ヘッド41の構成について説明する。突起パターンが描画される際には、第1光照射部4の各光学ヘッド41において、図5および図6に示すアパーチャユニット46の第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467が取り外され、第1アパーチャ板461が取り付けられていた保持部462に、図8に示すように、第3アパーチャ板461aが取り付けられる。なお、この場合、保持部468(図6参照)にはアパーチャは取り付けられない。
Next, the configuration of each
図8に示すように、第3アパーチャ板461aは、突起パターンの一部に対応する複数の円形の遮光部4614を有し、遮光部4614以外の領域は光を透過する透光部となっている。第3アパーチャ板461aでは、遮光部4614が主走査方向(すなわち、Y方向)において2列に配列されており、各列では、多数の遮光部4614が副走査方向(すなわち、X方向)に沿って等ピッチにて配列されている。図8では、図の理解を容易にするために、遮光部4614に平行斜線を付して示す。なお、図8では、図示の都合上、遮光部4614のピッチを大きくして個数を実際よりも少なく描いている。
As shown in FIG. 8, the
各光学ヘッド41では、レーザ発振器43から出射部45(図1参照)を介して出射された光が第3アパーチャ板461aに照射され、第3アパーチャ板461aにより当該光が部分的に遮られる。これにより、出射部45からの光が、描画領域91上において副走査方向に伸びる矩形状の照射領域から突起パターンに対応する部分を除いた領域に導かれる。
In each
図9は、一の描画領域91の一部を示す平面図である。パターン描画装置1では、第1光照射部4の複数の光学ヘッド41により、描画領域91上において副走査方向に等ピッチにて配列される複数の照射領域941のうち、突起パターンに対応する部分以外に光が照射される。本実施の形態では、照射領域941の副走査方向におけるピッチが200mmとされ、各照射領域941の副走査方向の長さが50mmとされる。以下の説明では、複数の照射領域941をまとめて、「照射領域94」という。図9では、照射領域94中の非露光領域を黒く塗りつぶして示し、また、描画領域91中の突起パターンに対応する部分911を細線の円にて示す。なお、図9では、図示の都合上、円形部分911の個数を実際よりも少なく描いている。
FIG. 9 is a plan view showing a part of one
図9に示すように、照射領域94の主走査方向の長さ(幅)は、描画領域91を突起パターンの周期性に合わせて主走査方向に関して等分割した複数の分割領域912(図9中に二点鎖線にて示す。)の1つの主走査方向の長さと等しい。第1光照射部4では、複数の光学ヘッド41の第3アパーチャ板461a(図8参照)により、出射部45からの光が、照射領域94のうち突起パターンに対応する部分以外の領域へと導かれる。
As shown in FIG. 9, the length (width) of the
図1に示すパターン描画装置1では、制御部7の第1制御部71により、ステージ駆動機構2、並びに、第1光照射部4の光源であるレーザ発振器43およびレーザ駆動部44が制御されることにより、基板9がステージ3と共に(+Y)方向に移動し、移動中の基板9の複数の描画領域91に対して間欠的な光の照射が行われる。具体的には、基板9の感光材料上において、照射領域94を描画領域91に対して相対的に主走査方向に連続的に移動しつつ、照射領域94が主走査方向に関して複数の分割領域912のそれぞれに一致する毎に(すなわち、複数の照射領域941の(−Y)側のエッジが、一の分割領域912の(−Y)側のエッジに重なる毎に)、アパーチャユニット46の第3アパーチャ板461aを介して照射領域94へ瞬間的な光の照射が行われる。これにより、各描画領域91において、感光材料上の複数の円形部分911を除く領域が露光される。なお、パターン描画装置1では、照射領域94が主走査方向に関して分割領域912に一致する毎に、基板9の移動が停止され、停止中の基板9に対して光が照射されてもよい。
In the
パターン描画装置1では、画素パターンの描画時と同様に、各主走査間に副走査を挟んで4回の主走査が行われることにより、基板9の感光材料上の複数の描画領域91上において、突起パターン以外の部分のみに光が照射されて突起パターンが描画され、後工程において現像処理を施されることにより、感光材料の露光部分が基板上から除去されて略円柱状(例えば、円錐台状)の液晶配向制御用の突起が形成される。
In the
次に、第2光照射部5について説明する。図1および図2に示すように、第2光照射部5は、光源である高圧水銀灯(以下、単に「水銀灯」という。)51、および、水銀灯51からの光を部分的に遮るアパーチャユニット52を備え、また、図1に示すように、アパーチャユニット52を通過した光を基板9上に設けられた感光材料上へと導く光学系53を備える。パターン描画装置1では、上述の突起パターンの描画の際に、第2光照射部5から基板上に形成されたポジ型の感光材料に対して光の照射が行われる。
Next, the 2nd
図10.Aは、アパーチャユニット52を示す平面図である。図10.Aに示すように、アパーチャユニット52は、副走査方向に伸びる細い矩形状の開口5211を有する第4アパーチャ板521、第4アパーチャ板521を(+X)側および(−X)側から保持する一対の保持部522、第4アパーチャ板521の主走査方向および副走査方向の位置を調整する位置調整機構523、第4アパーチャ板521の上方に配置される遮光板524、遮光板524を(+X)側および(−X)側から保持する一対の保持部525、並びに、遮光板524を一対の保持部525と共に主走査方向に移動する遮光板移動機構526を備える。
FIG. A is a plan view showing the
位置調整機構523は、図5に示す位置調整機構463と大きさは異なるが同様の構造であり、第4アパーチャ板521を一対の保持部522と共に主走査方向に移動する第4調整機構527、第4調整機構527の下側において副走査方向に伸びる一対のガイドレール528、並びに、第4アパーチャ板521を保持部522および第4調整機構527と共にガイドレール528に沿って副走査方向に移動する第5調整機構529を備える。本実施の形態では、第4調整機構527および第5調整機構529、並びに、遮光板移動機構526として、リニアモータが利用される。遮光板移動機構526は、位置調整機構523の第4調整機構527上に固定される。図10.Aでは、図の理解を容易にするために、第4アパーチャ板521の開口5211を除く領域(すなわち、遮光部)、および、遮光板524に平行斜線を付して示す。
The
遮光板524は、両側のエッジを保持部525により保持される本体部5241、および、本体部5241から(−Y)側に突出する2つの突出部5242を備える。2つの突出部5242は矩形板状であり、副走査方向に配列されている。アパーチャユニット52では、遮光板524が遮光板移動機構526により(−Y)側に移動されることにより、図10.Bに示すように、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と部分的に重なる。
The
図10.Aに示すように、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と重なっていない状態では、水銀灯51(図1参照)から出射された光は、開口5211を通過し、図11.Aに示すように、基板9上において副走査方向に伸びる矩形状の1つの照射領域95へと導かれる。照射領域95の副走査方向の長さは、基板9の副走査方向の長さ(すなわち、第1非描画領域921の副走査方向の長さ)に等しくされ、照射領域95は、副走査方向に関して感光材料上の2つの描画領域91および非描画領域92を横断する。
FIG. As shown in A, in a state where the protruding
また、図10.Bに示すように、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と重なっている状態では、水銀灯51から出射された光は、開口5211のうち突出部5242と重なっていない部分を通過し、図11.Bに示すように、基板9上において副走査方向に配列される矩形状の3つの照射領域95aへと導かれる。3つの照射領域95aの副走査方向の長さはそれぞれ、対応する第2非描画領域922の副走査方向の長さに等しくされる。
FIG. As shown in B, in a state where the protruding
図1に示すパターン描画装置1では、図4に示す制御部7の第2制御部72によりステージ駆動機構2および第2光照射部5が制御されることにより、基板9がステージ3と共に(+Y)方向に移動し、移動中の基板9の非描画領域92に対して光の照射が行われる。具体的には、基板9上の第1非描画領域921(すなわち、非描画領域92のうち、基板9の副走査方向の全長に亘って設定されている部分)が第2光照射部5の下方を通過する際には、図10.Aに示すように、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と重ならない状態とされ、図11.Aに示すように、基板9の副走査方向の全長に亘る照射領域95に光が照射される。
In the
また、基板9上の第2非描画領域922(すなわち、非描画領域92のうち、第1非描画領域921以外の部分)および描画領域91が第2光照射部5の下方を通過する際には、図10.Bに示すように、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と重なる状態とされ、図11.Bに示すように、副走査方向に配列される3つの照射領域95aに光が照射される。換言すれば、照射領域95が描画領域91および非描画領域92を通過する際に、アパーチャユニット52が第2制御部72により制御され、照射領域95のうち光の照射が遮られる領域が変更されることにより、感光材料上の非描画領域92のみに光が照射される。
Further, when the second non-drawing region 922 (that is, the portion of the
ここで、第1光照射部4のアパーチャユニット46を第1マスク部とし、また、第2光照射部5のアパーチャユニット52を第2マスク部とすると、主走査機構25は、第1マスク部による第1照射領域である照射領域94を描画領域91に対して相対的に主走査方向へと移動する第1移動機構、および、第2マスク部による第2照射領域である照射領域95,95aを感光材料に対して相対的に主走査方向へと移動する第2移動機構を兼ねることとなる。また、第1光照射部4の各光学ヘッド41のレーザ発振器43およびレーザ駆動部44は、第1マスク部に向けて光を出射する第1光源となり、第2光照射部5の水銀灯51は、第2マスク部に向けて光を出射する第2光源となる。
Here, when the
次に、パターン描画装置1による画素パターンの描画の流れについて説明する。図12は、画素パターンの描画の流れを示す図である。画素パターンが描画される際には、まず、主面全体(すなわち、複数の描画領域91および格子状の非描画領域92)にネガ型の感光材料が塗布された基板9がステージ3上に載置され、ステージ3の主面に吸着されて保持される(ステップS11)。
Next, a flow of drawing a pixel pattern by the
続いて、制御部7により撮像部6の4つのアライメントカメラ61(図1および図2参照)が制御され、基板9上の4つの角部近傍に設けられているアライメントマーク(図示省略)が撮像される。そして、制御部7により、撮像部6からの出力に基づいてステージ駆動機構2が制御されることにより、ステージ3が主走査方向および副走査方向に移動するとともにステージ回転軸221を中心として回転する。これにより、基板9が描画開始位置に位置する(ステップS12)。
Subsequently, the
基板9のアライメントが終了すると、制御部7の第1制御部71により第1光照射部4が制御されて光の照射が開始され、アパーチャユニット46により当該光が部分的に遮られることにより、基板9上の感光材料上において、マスクセット透光部に対応する照射領域93へと光が導かれる(ステップS13)。
When the alignment of the
次に、制御部7によりステージ駆動機構2が制御されてステージ3の(+Y)方向への移動が開始され(ステップS14)、照射領域93が(−Y)方向に感光材料に対して相対的に主走査されることにより、ストライプ状のパターンが基板9上の感光材料に描画される。そして、照射領域93の主走査が所定の移動終了位置(すなわち、(−Y)側の描画領域91の(−Y)側のエッジ)まで到達すると、ステージ3および基板9の移動が停止され(ステップS15)、光の照射が停止される(ステップS16)。なお、パターン描画装置1では、(+Y)側の描画領域91と(−Y)側の描画領域91との間にある第2非描画領域922が第1光照射部4の下方を通過する際には、第1光照射部4からの光の照射は一旦停止される。
Next, the
基板9上の感光材料に対する1回目の主走査が終了すると、基板9に対するパターンの描画が続けられるか否か(すなわち、次の主走査の有無)が確認される(ステップS17)。次の走査が有る場合には、副走査機構23により基板9が副走査方向へと移動され(ステップS171)、ステップS13に戻って基板9への光の照射、および、ステージ3の(−Y)方向への移動が開始される(ステップS13,S14)。そして、(−Y)側の移動終了位置においてステージ3の移動および光の照射が停止される(ステップS15,S16)。
When the first main scanning with respect to the photosensitive material on the
パターン描画装置1では、基板9へ光を照射しつつ行われるステージ3の主走査方向への移動(すなわち、基板9上の感光材料に対する照射領域93の主走査)が、各主走査間にステージ3の副走査方向への移動を挟んで所定の回数(本実施の形態では、4回)だけ繰り返される(ステップS13〜S17,S171)。そして、基板9上の感光材料にストライプ状の画素パターンの全体が描画されると(ステップS17)、パターン描画装置1による描画動作が終了する。画素パターンが描画された基板9では、後工程において現像処理を施されることにより、感光材料の非露光部分が基板上から除去されて複数のサブ画素が形成される。上記処理は、サブ画素の各色に対して繰り返され、RGB3色のカラーレジストパターンが形成される。
In the
次に、パターン描画装置1による突起パターンの描画の流れについて説明する。図13.Aおよび図13.Bは、突起パターンの描画の流れを示す図である。パターン描画装置1では、図13.Aに示すように、基板上のポジ型の感光材料に対して第1光照射部4からの光の照射が行われた後、図13.Bに示すように、第2光照射部5からの光の照射が行われる。
Next, the flow of drawing the projection pattern by the
突起パターンが描画される際には、まず、主面全体(すなわち、複数の描画領域91および格子状の非描画領域92)にポジ型の感光材料が塗布された基板9がステージ3上に保持された後、上記ステップS12と同様に、ステージ駆動機構2により描画開始位置へと移動される(ステップS21,S22)。パターン描画装置1では、第1光照射部4のアパーチャユニット46において、第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467が、第3アパーチャ板461aに予め変更されている。
When the projection pattern is drawn, first, the
基板9のアライメントが終了すると、制御部7の第1制御部71により主走査機構25が制御され、第1光照射部4のレーザ発振器43から光が照射されていない状態(すなわち、消灯された状態)にて、基板9の(+Y)方向への移動が開始されて照射領域94が描画領域91に対して(−Y)方向へと相対的に移動する(ステップS23)。
When the alignment of the
そして、照射領域94が主走査方向に関して分割領域912に一致すると、第1制御部71により第1光照射部4のレーザ駆動部44が制御されてレーザ発振器43から光が瞬間的に出射され、アパーチャユニット46により当該光が部分的に遮られることにより、感光材料の(+Y)側に位置する2つの描画領域91のそれぞれにおいて、最も(+Y)側に位置する分割領域912上の照射領域94(すなわち、当該分割領域912に主走査方向に関して一致する複数の照射領域941)のうち、突起パターンに対応する部分以外に光が導かれる(すなわち、照射される。)(ステップS24)。
When the
続いて、制御部7により、光照射済みの分割領域912の(−Y)側に未照射の分割領域912が存在するか否か(すなわち、次の分割領域912の有無)が確認される(ステップS25)。次の分割領域912が有る場合には、主走査機構25による基板9の移動が継続された状態でステップS24に戻り、照射領域94が主走査方向に関して次の分割領域912に一致する毎に、アパーチャユニット46の第3アパーチャ板461aを介して照射領域94のうち突起パターンに対応する部分以外への光の照射が行われる(ステップS24)。
Subsequently, the
照射領域94の主走査が所定の移動終了位置まで到達して光の照射が行われると(すなわち、感光材料の(−Y)側に位置する2つの描画領域91のそれぞれにおいて、最も(−Y)側に位置する分割領域912への光の照射が終了すると)、ステージ3および基板9の移動が停止される(ステップS25,S26)。
When the main scanning of the
基板9上の感光材料に対する1回目の主走査が終了すると、基板9に対するパターンの描画が続けられるか否か(すなわち、次の主走査の有無)が確認される(ステップS27)。次の走査が有る場合には、副走査機構23により基板9が副走査方向へと移動され(ステップS271)、ステップS23に戻って(−Y)方向への移動が開始され、照射領域94の主走査が(+Y)側の移動終了位置まで到達してステージ3の主走査方向への移動が終了するまで、照射領域94が主走査方向に関して分割領域912に一致する毎に、照射領域94のうち突起パターンに対応する部分以外への光の照射が行われる(ステップS23〜S26)。
When the first main scanning with respect to the photosensitive material on the
パターン描画装置1では、基板9への間欠的かつ瞬間的な光の照射を繰り返しつつ行われるステージ3の主走査方向への移動(すなわち、基板9上の感光材料に対する照射領域94の主走査)が、各主走査間にステージ3の副走査方向への移動を挟んで所定の回数(本実施の形態では、4回)だけ繰り返される(ステップS23〜S27、S271)。そして、基板9上の感光材料に突起パターンの全体が描画されると(ステップS27)、第1光照射部4による一連の描画動作が終了する。
In the
第1光照射部4による描画が終了すると、制御部7の第2制御部72によりステージ駆動機構2が制御され、基板9が第2光照射部5による描画開始位置へと移動される(ステップS31)。当該描画開始位置では、感光材料上の非描画領域92の(+Y)側のエッジが第2光照射部5の下方に位置する。このとき、第2光照射部5のアパーチャユニット52では、第4アパーチャ板521の開口5211に遮光板524の突出部5242が重なっていない状態(図10.A参照)となっている。
When the drawing by the first
続いて、第2制御部72により第2光照射部5が制御されて光の照射が開始され、アパーチャユニット52の第4アパーチャ板521により当該光が部分的に遮られることにより、感光材料上の最も(+Y)側に位置する第1非描画領域921において、開口5211に対応して副走査方向に伸びる矩形状の1つの照射領域95へと光が導かれる(ステップS32)。照射領域95は、基板9上において第1非描画領域921の副走査方向の全長に亘る。
Subsequently, the
次に、第2制御部72により主走査機構25が制御されてステージ3の(+Y)方向への移動が開始され(ステップS33)、照射領域95が(−Y)方向に感光材料に対して相対的に主走査される。そして、感光材料上の最も(+Y)側の第1非描画領域921上において(−Y)方向に相対移動する照射領域95が、当該第1非描画領域921と第1非描画領域921の(−Y)側に隣接する第2非描画領域922との間の境界に到達すると(すなわち、照射領域95の(−Y)側のエッジが、当該第1非描画領域921の(−Y)側のエッジに重なると)、第2光照射部5のアパーチャユニット52において、第2制御部72により遮光板移動機構526が制御されて遮光板524が(−Y)方向へと移動し、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211と部分的に重なる(図10.B参照)。これにより、水銀灯51からの光の照射領域のうち光の照射が遮られる領域が変更され、基板9上の感光材料上において(−Y)方向に相対移動する照射領域の形状が、第1非描画領域921に対応する照射領域95から第2非描画領域922に対応する3つの照射領域95a(図11.B参照)に変更される。
Next, the
3つの照射領域95aは、感光材料上の(+Y)側の第2非描画領域922上において(−Y)方向に相対移動する。そして、照射領域95aが当該第2非描画領域922と第2非描画領域922の(−Y)側に隣接する第1非描画領域921との間の境界に到達すると(すなわち、各照射領域95aの(−Y)側のエッジが、第2非描画領域922の(−Y)側のエッジに重なると)、第2光照射部5のアパーチャユニット52において、第2制御部72により遮光板移動機構526が制御されて遮光板524が(+Y)方向へと移動し、遮光板524の突出部5242が第4アパーチャ板521の開口5211上から退避される(図10.A参照)。これにより、水銀灯51からの光の照射領域のうち光の照射が遮られる領域が変更され、照射領域の形状が、3つの照射領域95aから開口5211に対応する1つの照射領域95(図11.A参照)に変更される。
The three
パターン描画装置1では、ステージ3が所定の移動終了位置に到達するまで、感光材料に光を照射しつつ行われる照射領域(すなわち、照射領域95または照射領域95a)の主走査が継続され、照射領域が第1非描画領域921と第2非描画領域922との間の境界に到達する毎に、照射領域のうち光の照射が遮られる領域が変更されて照射領域95と照射領域95aとが切り替えられる(ステップS34)。これにより、基板9上の感光材料上において、非描画領域92のみに水銀灯51からの光が照射される。
In the
そして、照射領域95,95aの主走査により非描画領域92の全体に光が照射されて基板9が移動終了位置まで到達すると、ステージ3および基板9の主走査方向への移動が停止され(ステップS35)、光の照射が停止される(ステップS36)。このように、感光材料上において突起パターンに対応する部分以外の全体に光が照射された基板9では、後工程において現像処理を施されることにより、感光材料の露光部分が基板上から除去されて液晶配向制御用の複数の突起が形成される。
Then, when light is irradiated on the entire
以上に説明したように、パターン描画装置1では、基板9上のポジ型の感光材料に対する突起パターンの描画の際に、第1制御部71により第1光照射部4が制御されることにより、描画領域91の複数の分割領域912の1つと主走査方向の長さが等しい照射領域94を主走査方向に相対移動しつつ照射領域94が分割領域912と一致する毎に照射領域94に対して瞬間的な光の照射が行われる。これにより、大型の基板9に対して突起パターンを描画する場合であっても、基板9と同等の大きさの大型マスクを使用することなく、描画領域91に突起パターンを容易に描画することができる。
As described above, in the
また、第2制御部72により第2光照射部5が制御されることにより、水銀灯51からの光の照射領域が第1非描画領域921と第2非描画領域922との間の境界に到達する毎に、当該照射領域のうち光の照射が遮られる領域が変更されて照射領域95と照射領域95aとが切り替えられる。これにより、感光材料上において、描画領域91に光を照射することなく(すなわち、描画領域91に影響を与えることなく)、主走査方向の位置によって形状が変化する非描画領域92のみに容易に光を照射することができる。このため、パターン描画装置1は、基板全体が必然的に大型化するとともに非描画領域の形状が複雑となる多面取りされる基板に対するパターンの描画に特に適しているといえる。
Further, the second
近年、液晶表示装置のサイズは大型化しているため、大型のマスクを使用することなくパターンを容易に描画することができるパターン描画装置1は、液晶表示装置用のガラス基板に対するパターンの描画に特に適している。また、非描画領域92のみに容易に光を照射することができるため、ポジ型の感光材料により形成される液晶配向制御用の突起パターンの描画に特に適している。
In recent years, since the size of liquid crystal display devices has been increased, the
パターン描画装置1では、基板9上のネガ型の感光材料に対する画素パターンの描画の際に、突起パターンの描画に利用される第1光照射部4が利用されて描画領域91のうち画素パターンに対応する部分のみに光が照射される。これにより、パターン描画装置1の構造を簡素化しつつネガ型およびポジ型の感光材料に対するパターンの描画を行うことができる。
In the
通常、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板では、ポジ型の感光材料による液晶配向制御用の突起パターンの形成よりも前に、画素パターンやブラックマトリックス、あるいは、フォトスペーサ等がネガ型の感光材料により形成される。上述のように、パターン描画装置1では、ネガ型およびポジ型の感光材料に対する描画が簡素な構造にて可能とされるため、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板に対する画素パターン等の描画に特に適している。
In general, in a color filter substrate for a liquid crystal display device, a pixel pattern, a black matrix, a photo spacer, or the like is made of a negative type photosensitive material before the formation of a projection pattern for controlling liquid crystal alignment using a positive type photosensitive material. It is formed. As described above, the
次に、本発明の第2の実施の形態に係るパターン描画装置について説明する。第2の実施の形態に係るパターン描画装置は、図1に示すパターン描画装置1の第2光照射部5のアパーチャユニット52に代えて、図14.Aに平面図にて示すアパーチャユニット52aを備える。その他の構成は、図1に示すパターン描画装置1と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
Next, a pattern drawing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. The pattern drawing apparatus according to the second embodiment is replaced with the
第2の実施の形態に係るパターン描画装置でも、第1の実施の形態と同様に、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板となる基板9(図1参照)上に設けられたポジ型の感光材料に対して、液晶配向制御用の突起パターンの描画が行われ、第2光照射部5により感光材料上の非描画領域92(図3参照)のみに光の照射が行われる。第2の実施の形態に係るパターン描画装置の第2光照射部5による非描画領域92への光の照射は、照射領域95と照射領域95a(図11.Aおよび図11.B参照)とを切り替える方法が異なる点を除き、第1の実施の形態と同様である。
Also in the pattern writing apparatus according to the second embodiment, as in the first embodiment, a positive photosensitive material provided on a substrate 9 (see FIG. 1) serving as a color filter substrate for a liquid crystal display device. On the other hand, the projection pattern for controlling the liquid crystal alignment is drawn, and the second
図14.Aに示すように、アパーチャユニット52aは、図10.Aに示すアパーチャユニット52の第4アパーチャ板521および遮光板524に代えて、液晶分子への電界の印加あるいは除去により液晶分子の配列変化を起こさせることにより光の透過や遮断を行う多チャンネルの液晶シャッタ521aを備える。アパーチャユニット52aは、また、図10.Aに示すアパーチャユニット52と同様に、液晶シャッタ521aを(+X)側および(−X)側から保持する一対の保持部522、並びに、液晶シャッタ521aの主走査方向および副走査方向の位置を調整する位置調整機構523を備える。
FIG. As shown in FIG. 10A, the
液晶シャッタ521aは、副走査方向に伸びる細い矩形状の透光部5212を有し、水銀灯51(図1参照)からの光は、当該透光部5212を透過して光学系53(図1参照)を介して基板9上の感光材料へと導かれ、第1非描画領域921上の1つの照射領域95(図11.A参照)に照射される。図14.Aでは、図の理解を容易にするために、液晶シャッタ521aの透光部5212を除く領域(すなわち、遮光部)に平行斜線を付して示す(図14.Bにおいても同様)。
The
第2光照射部5では、制御部7の第2制御部72(図4参照)により液晶シャッタ521aが制御されることにより、透光部5212の液晶分子の配列方向が変化し、透光部5212の一部において、あるいは、透光部5212の全体において光が遮られる。第2の実施の形態に係るパターン描画装置では、第2非描画領域922(図3参照)に対して光の照射を行う際に、液晶シャッタ521aが第2制御部72により制御されることにより、図14.Bに示すように、透光部5212が部分的に遮光される。これにより、水銀灯51からの光の照射領域のうち光の照射が遮られる領域が変更され、第2非描画領域922上の照射領域95a(図11.B参照)のみに光が照射される。また、感光材料に対する光の照射が停止される際には、透光部5212全体が遮光される。
In the second
当該パターン描画装置では、第1の実施の形態と同様に、大型マスクを使用することなく、描画領域91に突起パターンを容易に描画することができる。また、描画領域91に影響を与えることなく、非描画領域92のみに容易に光を照射することができる。
In the pattern drawing apparatus, similarly to the first embodiment, a projection pattern can be easily drawn in the
第2の実施の形態に係るパターン描画装置では、特に、液晶シャッタ521aを制御して透光部5212における遮光部分を変更することにより、各照射領域95aの副走査方向の長さを容易に変更することができる。その結果、非描画領域92の第2非描画領域922の副走査方向の長さが異なる複数種類の基板(例えば、描画領域91のサイズが異なるものや1枚の基板上における描画領域91の個数が異なるもの)に対して、非描画領域92のみに容易に光を照射することができる。
In the pattern writing apparatus according to the second embodiment, in particular, the length of each
次に、本発明の第3の実施の形態に係るパターン描画システムについて説明する。図15は、第3の実施の形態に係るパターン描画システム100の構成を示す図である。パターン描画システム100は、基板9上の感光材料上の描画領域91(図3参照)のみに光を照射する第1光照射装置101、感光材料上の非描画領域92(図3参照)のみに光を照射する第2光照射装置102、および、第1光照射装置101と第2光照射装置102との間において基板9を搬送する搬送機構である搬送アーム103を備える。
Next, a pattern drawing system according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a
第1光照射装置101は、図1に示すパターン描画装置1から第2光照射部5および第2制御部72が省略された構成とされ、第2光照射装置102は、パターン描画装置1から第1光照射部4および第1制御部71が省略された構成とされる。パターン描画システム100では、第1光照射装置101により、パターン描画装置1の第1光照射部4による光の照射と同様の処理が基板9に対して行われ、第2光照射装置102により、パターン描画装置1の第2光照射部5による光の照射と同様の処理が基板9に対して行われる。第1光照射装置101および第2光照射装置102のステージ3はそれぞれ、パターン描画システム100の第1基板保持部および第2基板保持部となっている。
The first
第1光照射装置101では、ネガ型の感光材料が設けられた基板9に対して、第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467(図5および図6参照)を介して光を照射することにより、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の画素パターンが描画される。
In the first
第1光照射装置101では、また、ポジ型の感光材料が設けられた基板9に対して、第3アパーチャ板461a(図8参照)を介して光を照射することにより、描画領域91の液晶配向制御用の突起パターンに対応する部分以外に光が照射される。当該基板9は、搬アーム103により第1光照射装置101から搬出されて第2光照射装置102へと搬入される。第2光照射装置102では、基板9のアライメントが行われた後、第4アパーチャ板521(図10.A参照)を介して光を照射し、遮光板524(図10.B参照)により照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、非描画領域92のみに光が照射される。なお、パターン描画システム100では、搬送アーム103に代えて他の搬送機構が設けられてもよい。
In the first
パターン描画システム100では、第1の実施の形態と同様に、大型マスクを使用することなく、描画領域91に突起パターンを容易に描画することができる。また、描画領域91に影響を与えることなく、非描画領域92のみに容易に光を照射することができる。
In the
パターン描画システム100の第2光照射装置102では、第2の実施の形態と同様に、第4アパーチャ板521および遮光板524に代えて多チャンネルの液晶シャッタ521aが設けられてもよい。これにより、照射領域の副走査方向の長さを容易に変更することができ、非描画領域92への光の照射をより容易とすることができる。
In the second
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
例えば、上記実施の形態に係るパターン描画装置では、停止された状態のステージ3に対して第1光照射部4および第2光照射部5が移動することにより、第1光照射部4からの光の照射領域、および、第2光照射部5からの光の照射領域が基板9上の感光材料に対して相対的に移動されてもよい。
For example, in the pattern drawing apparatus according to the above-described embodiment, the first
パターン描画装置では、ポジ型の感光材料上の非描画領域92に対する第2光照射部5による光の照射は、必ずしも、当該感光材料上の描画領域91に対する第1光照射部4による光の照射終了後に行われる必要はない。例えば、描画領域91に対して行われる照射領域94の主走査のうちの1回と並行して非描画領域92に対する光の照射が行われてもよく、あるいは、描画領域91に対する光の照射が行われるよりも前に非描画領域92に対する光の照射が行われてもよい。また、非描画領域92に対する光の照射は、描画領域91に対する第1光照射部4による光の照射と同様に、基板9の移動中に瞬間的な光の照射を繰り返すことにより行われてもよい。
In the pattern drawing apparatus, the light irradiation by the second
パターン描画装置の第1光照射部4では、アパーチャユニット46の第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467に代えて、例えば、液晶シャッタが用いられてもよい。この場合、制御部7の第1制御部71により、第1マスク部であるアパーチャユニット46の当該液晶シャッタが制御され、照射領域94が描画領域91の各分割領域912に一致する毎に液晶シャッタが高速にて開閉されて照射領域94に対する光の照射が行われる。また、光源であるレーザ発振器43およびレーザ駆動部44が、当該液晶シャッタと共に第1制御部71により制御されることにより、照射領域94に対する瞬間的な光の照射が行われてもよい。
In the first
パターン描画装置では、ネガ型およびポジ型の感光材料に描画されるパターンが類似している場合等、第1光照射部4におけるアパーチャの変更を行わず、第1制御部71による光源やステージ駆動機構2に対する制御を変更することにより、両感光材料に対するパターンの描画が行われてもよい。
In the pattern drawing apparatus, when the patterns drawn on the negative and positive photosensitive materials are similar, the aperture of the first
上記実施の形態に係るパターン描画装置、および、第3の実施の形態に係るパターン描画システム100の第1光照射装置101では、第1光照射部4(および第2光照射部5)とは独立して基板9に光を照射する他の光照射部が設けられ、第1光照射部4に代えて当該光照射部によりネガ型の感光材料に対するパターンの描画が行われてもよい。
In the pattern drawing apparatus according to the above embodiment and the first
パターン描画装置およびパターン描画システム100によりパターンが描画される基板は、必ずしも、感光材料上に4つの描画領域91が設定された基板には限定されず、感光材料上に1つの描画領域のみが設定された基板であってもよい。また、感光材料上において主走査方向および/または副走査方向に互いに離間して配列される複数の描画領域(すなわち、1つの描画領域および当該描画領域と同形状の1つ以上の描画領域を含む複数の描画領域)が設定された基板に対して描画が行われてもよい。
The substrate on which the pattern is drawn by the pattern drawing apparatus and the
上記実施の形態に係るパターン描画装置では、第1光照射部4により、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板に画素パターン以外の他のパターン(例えば、ブラックマトリックスやフォトスペーサに対応するパターン)が描画されてもよい。また、第1光照射部4および第2光照射部5により、液晶表示装置用のTFT(Thin Film Transistor)基板に液晶配向制御用の突起パターンやTFT配線のエッチング用のレジストパターンが描画されてもよい(パターン描画システム100においても同様)。
In the pattern drawing apparatus according to the above embodiment, the first
パターン描画装置およびパターン描画システム100は、プラズマ表示装置や有機EL表示装置等の平面表示装置用の基板に対するパターンの描画に利用されてもよい。また、パターン描画装置およびパターン描画システム100は、平面表示装置用のガラス基板以外にも、半導体基板やプリント配線基板、あるいは、フォトマスク用のガラス基板等に対するパターンの描画に利用することもできる。
The pattern drawing device and the
1 パターン描画装置
3 ステージ
4 第1光照射部
5 第2光照射部
9 基板
25 主走査機構
43 レーザ発振器
44 レーザ駆動部
46 アパーチャユニット
51 水銀灯
52 アパーチャユニット
71 第1制御部
72 第2制御部
91 描画領域
92 非描画領域
94 照射領域
95 照射領域
100 パターン描画システム
101 第1光照射装置
102 第2光照射装置
103 搬送アーム
521a 液晶シャッタ
912 分割領域
S11〜S17,S21〜S27,S31〜S36,S171,S271 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるポジ型の感光材料が層状に形成された基板を保持する基板保持部と、
前記感光材料上において互いに垂直な第1の方向および第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち、前記パターンに対応する部分以外に光を照射する第1光照射部と、
前記感光材料上の前記描画領域の周囲の非描画領域に光を照射する第2光照射部と、
を備え、
前記第1光照射部が、
第1光源と、
前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと前記第1光源からの光を導く第1マスク部と、
前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する第1移動機構と、
前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行う第1制御部と、
を備え、
前記第2光照射部が、
第2光源と、
前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと前記第2光源からの光を導く第2マスク部と、
前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する第2移動機構と、
前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2マスク部を制御して前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する第2制御部と、
を備えることを特徴とするパターン描画装置。 A pattern drawing apparatus for drawing a pattern on a photosensitive material on a substrate using light,
A substrate holding unit for holding a substrate in which a positive photosensitive material that becomes a periodic pattern by being partially removed in a later step is formed in a layer;
A first light irradiation unit configured to irradiate light other than a portion corresponding to the pattern in a drawing region set as a rectangle having sides facing the first direction and the second direction perpendicular to each other on the photosensitive material; ,
A second light irradiation unit for irradiating light to a non-drawing area around the drawing area on the photosensitive material;
With
The first light irradiation unit is
A first light source;
Corresponding to the pattern among the first irradiation areas having the same length in the first direction as one of the plurality of divided areas obtained by equally dividing the drawing area in the first direction according to the periodicity of the pattern. A first mask portion for guiding light from the first light source to a region other than the portion;
A first movement mechanism that moves the first irradiation region relative to the drawing region in the first direction;
By controlling the first light source and / or the first mask portion, the first irradiation area coincides with each of the plurality of divided areas with respect to the first direction while moving the first irradiation area. A first control unit for irradiating the first irradiation region with light through the first mask unit;
With
The second light irradiation unit is
A second light source;
A second mask portion that extends in the second direction on the photosensitive material and guides light from the second light source to a second irradiation region that crosses the drawing region and the non-drawing region;
A second movement mechanism for moving the second irradiation region relative to the photosensitive material in the first direction;
When the second irradiation region passes through the drawing region and the non-drawing region, the second mask unit is controlled to change a region of the second irradiation region where light irradiation is blocked, A second control unit that irradiates light only to the non-drawing region;
A pattern drawing apparatus comprising:
前記第2マスク部が、液晶シャッタを備えることを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to claim 1,
The pattern drawing apparatus, wherein the second mask unit includes a liquid crystal shutter.
前記基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、
前記第1光照射部が、前記第1マスク部および/または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記感光材料上に前記第1の方向および前記第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射することを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to claim 1, wherein:
In the substrate holding portion, instead of the substrate on which the positive photosensitive material is formed, a negative photosensitive material that becomes a periodic pattern by being partially removed in a later process is formed in layers. The board can be held,
The first light irradiation unit has sides facing the first direction and the second direction on the photosensitive material by changing control by the first mask unit and / or the first control unit. A pattern drawing apparatus that irradiates light only to a portion corresponding to the pattern in a drawing area set as a rectangle.
前記感光材料上において、前記描画領域および前記描画領域と同形状の描画領域を含む複数の描画領域が、前記第1の方向および/または前記第2の方向に互いに離間して配列され、
前記基板が、前記複数の描画領域に従って多面取りされる予定の基板であり、
前記第1光照射部が、前記複数の描画領域のうち前記パターンに対応する部分以外に光を照射し、前記第2光照射部が、前記感光材料上の前記複数の描画領域以外の非描画領域に光を照射し、
前記第1制御部が、前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記複数の描画領域のそれぞれに対して前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行い、
前記第2照射領域が前記第2の方向に伸びるとともに前記感光材料を横断し、前記第2照射領域が前記感光材料を通過する際に、前記第2制御部による前記第2マスク部の制御により、前記非描画領域のみに光が照射されることを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to claim 1, wherein:
On the photosensitive material, a plurality of drawing regions including the drawing region and a drawing region having the same shape as the drawing region are arranged apart from each other in the first direction and / or the second direction,
The substrate is a substrate that is to be multi-faced according to the plurality of drawing regions;
The first light irradiation unit irradiates light other than a portion corresponding to the pattern in the plurality of drawing regions, and the second light irradiation unit performs non-drawing other than the plurality of drawing regions on the photosensitive material. Irradiate the area with light,
The first control unit controls the first light source and / or the first mask unit so that the first irradiation region moves while moving the first irradiation region with respect to each of the plurality of drawing regions. Irradiating light to the first irradiation area through the first mask portion every time the plurality of divided areas coincide with each other with respect to the first direction,
When the second irradiation region extends in the second direction and crosses the photosensitive material, and the second irradiation region passes through the photosensitive material, the second control unit controls the second mask unit. A pattern writing apparatus, wherein only the non-drawing region is irradiated with light.
前記基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、
前記第1光照射部が、前記マスク部および/または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記ポジ型の前記感光材料の場合と同様に設定された複数の描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射することを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to claim 4,
In the substrate holding portion, instead of the substrate on which the positive photosensitive material is formed, a negative photosensitive material that becomes a periodic pattern by being partially removed in a later process is formed in layers. The board can be held,
The first light irradiation unit changes the control by the mask unit and / or the first control unit, so that the pattern among the plurality of drawing regions set in the same manner as the positive type photosensitive material. A pattern drawing apparatus that irradiates light only to a portion corresponding to the above.
前記基板が液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であり、
前記ネガ型の前記感光材料により前記カラーフィルタ基板上に形成される前記パターンが、画素パターンであることを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to claim 3 or 5,
The substrate is a color filter substrate for a liquid crystal display device,
The pattern drawing apparatus, wherein the pattern formed on the color filter substrate by the negative photosensitive material is a pixel pattern.
前記基板が液晶表示装置用のガラス基板であり、
前記ポジ型の前記感光材料により前記ガラス基板上に形成される前記パターンが、液晶配向制御用の突起パターンであることを特徴とするパターン描画装置。 The pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The substrate is a glass substrate for a liquid crystal display device;
The pattern drawing apparatus, wherein the pattern formed on the glass substrate by the positive photosensitive material is a projection pattern for controlling liquid crystal alignment.
後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるポジ型の感光材料が層状に形成された基板において、前記感光材料上にて互いに垂直な第1の方向および第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち、前記パターンに対応する部分以外に光を照射する第1光照射装置と、
前記感光材料上の前記描画領域の周囲の非描画領域に光を照射する第2光照射装置と、
前記第1光照射装置と前記第2光照射装置との間において基板を搬送する搬送機構と、
を備え、
前記第1光照射装置が、
基板を保持する第1基板保持部と、
第1光源と、
前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと前記第1光源からの光を導く第1マスク部と、
前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する第1移動機構と、
前記第1光源および/または前記第1マスク部を制御することにより、前記第1照射領域を移動しつつ前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1マスク部を介して前記第1照射領域へ光の照射を行う第1制御部と、
を備え、
前記第2光照射装置が、
基板を保持する第2基板保持部と、
第2光源と、
前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと前記第2光源からの光を導く第2マスク部と、
前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する第2移動機構と、
前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2マスク部を制御して前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する第2制御部と、
を備えることを特徴とするパターン描画システム。 A pattern drawing system for drawing a pattern on a photosensitive material on a substrate using light,
First and second directions perpendicular to each other on the photosensitive material in a substrate on which a positive type photosensitive material having a periodic pattern is formed in a layer form by being partially removed in a later step A first light irradiation device that emits light to a portion other than a portion corresponding to the pattern in a drawing region set as a rectangle having a side facing
A second light irradiation device for irradiating light to a non-drawing area around the drawing area on the photosensitive material;
A transport mechanism for transporting a substrate between the first light irradiation device and the second light irradiation device;
With
The first light irradiation device is
A first substrate holding unit for holding a substrate;
A first light source;
Corresponding to the pattern among the first irradiation areas having the same length in the first direction as one of the plurality of divided areas obtained by equally dividing the drawing area in the first direction according to the periodicity of the pattern. A first mask portion for guiding light from the first light source to a region other than the portion;
A first movement mechanism that moves the first irradiation region relative to the drawing region in the first direction;
By controlling the first light source and / or the first mask portion, the first irradiation area coincides with each of the plurality of divided areas in the first direction while moving the first irradiation area. A first control unit for irradiating the first irradiation region with light through the first mask unit;
With
The second light irradiation device is
A second substrate holding unit for holding the substrate;
A second light source;
A second mask portion that extends in the second direction on the photosensitive material and guides light from the second light source to a second irradiation region that crosses the drawing region and the non-drawing region;
A second movement mechanism for moving the second irradiation region relative to the photosensitive material in the first direction;
When the second irradiation region passes through the drawing region and the non-drawing region, by controlling the second mask unit and changing a region of the second irradiation region where light irradiation is blocked, A second control unit that irradiates light only to the non-drawing region;
A pattern drawing system comprising:
前記第2マスク部が、液晶シャッタを備えることを特徴とするパターン描画システム。 The pattern drawing system according to claim 8,
The pattern drawing system, wherein the second mask unit includes a liquid crystal shutter.
前記第1光照射装置の前記第1基板保持部において、前記ポジ型の感光材料が形成された前記基板に代えて、後工程にて部分的に除去されることにより周期的なパターンとなるネガ型の感光材料が層状に形成された基板が保持可能とされ、
前記第1光照射装置が、前記第1マスク部または前記第1制御部による制御を変更することにより、前記感光材料上に前記第1の方向および前記第2の方向を向く辺を有する矩形として設定された描画領域のうち前記パターンに対応する部分のみに光を照射することを特徴とするパターン描画システム。 The pattern drawing system according to claim 8 or 9, wherein
In the first substrate holding part of the first light irradiation device, a negative pattern that becomes a periodic pattern by being partially removed in a subsequent process instead of the substrate on which the positive photosensitive material is formed. The substrate on which the photosensitive material of the mold is formed in layers can be held,
The first light irradiation device changes the control by the first mask unit or the first control unit to form a rectangle having sides facing the first direction and the second direction on the photosensitive material. A pattern drawing system that irradiates only a portion corresponding to the pattern in a set drawing region.
前記パターン描画方法が、
a)前記パターンの周期性に合わせて前記描画領域を前記第1の方向に関して等分割した複数の分割領域の1つと前記第1の方向の長さが等しい第1照射領域のうち、前記パターンに対応する部分以外の領域へと光を導くとともに、前記第1照射領域を前記第1の方向へと前記描画領域に対して相対的に移動する工程と、
b)前記a)工程において前記第1照射領域が前記第1の方向に関して前記複数の分割領域のそれぞれに一致する毎に前記第1照射領域に光の照射を行う工程と、
c)前記感光材料上において前記第2の方向に伸びるとともに前記描画領域および前記非描画領域を横断する第2照射領域へと光を導くとともに、前記第2照射領域を前記第1の方向へと前記感光材料に対して相対的に移動する工程と、
d)前記c)工程において前記第2照射領域が前記描画領域および前記非描画領域を通過する際に、前記第2照射領域のうち光の照射が遮られる領域を変更することにより、前記非描画領域のみに光を照射する工程と、
を備えることを特徴とするパターン描画方法。 A pattern drawing method for drawing a pattern on a photosensitive material on a substrate by using light, wherein the positive photosensitive material becomes a periodic pattern by being partially removed in a subsequent process on the substrate Are formed in layers, and the drawing area is set as a rectangle having sides facing the first direction and the second direction perpendicular to each other on the photosensitive material, and a non-printing area is formed around the drawing area on the photosensitive material. The drawing area is set,
The pattern drawing method comprises:
a) In the first irradiation area having the same length in the first direction as one of a plurality of divided areas obtained by equally dividing the drawing area in the first direction according to the periodicity of the pattern, Guiding light to an area other than the corresponding part and moving the first irradiation area relative to the drawing area in the first direction;
b) irradiating the first irradiation region with light each time the first irradiation region coincides with each of the plurality of divided regions with respect to the first direction in the step a);
c) On the photosensitive material, the light is guided to the second irradiation region extending in the second direction and crossing the drawing region and the non-drawing region, and the second irradiation region is moved to the first direction. Moving relative to the photosensitive material;
d) When the second irradiation region passes through the drawing region and the non-drawing region in the step c), the non-drawing is performed by changing a region of the second irradiation region where light irradiation is blocked. Irradiating only the area with light;
A pattern drawing method comprising:
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