JP2752528B2 - カラー液晶パネルの製造装置 - Google Patents

カラー液晶パネルの製造装置

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JP2752528B2 JP10521991A JP10521991A JP2752528B2 JP 2752528 B2 JP2752528 B2 JP 2752528B2 JP 10521991 A JP10521991 A JP 10521991A JP 10521991 A JP10521991 A JP 10521991A JP 2752528 B2 JP2752528 B2 JP 2752528B2
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  • Liquid Crystal (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶パネルの製
造装置に関し、特に、液晶パネル上部に形成されるカラ
ーフィルターの観察系を備えたカラー液晶パネルの製造
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶パネルに用いられるカラーフ
ィルターは、感光性樹脂であるレジスト中に、それぞれ
R(赤),G(緑),B(青)の3色の染料を混ぜた3
つレジスト層が重ね合わされて作製されるものである。
具体的には、いずれかの染料が混入され、パターニング
されたレジスト層の上に、次層となる染料入りレジスト
を一面に塗布し、マスクを通して露光し、さらに現像し
てパターニングすることを順次繰り返して3層を形成さ
せる。
【0003】カラー液晶パネルの製造装置における各レ
ジスト層の位置合わせは、下部に形成される各レジスト
層(もしくは液晶パネル)にそれぞれ形成されたアライ
メントマークに観察用の光(以下、観察光と称する)を
照射し、この反射光を観察することにより行われる。
【0004】ここで、レジスト中に混入されるR,G,
Bの各染料は、特定波長域の光のみ透過させ、この他の
光は吸収する特性をそれぞれ持っている。
【0005】図3(a),(b),(c)は、R,G,
B各染料のそれぞれの分光透過率を示す図である。Rの
染料は600nm以上の波長域の光を透過し、Gの染料
は500nm〜600nmおよび700nm以上の光を
透過する。また、Bの染料は400nm〜500nmお
よび700nm以上の光を透過する。
【0006】レジストの分光露光感度は、図4に示され
るように400nm近傍にピークを有し、500nm以
上については感度を有しないものであるため、カラー液
晶パネルの製造装置での観察光としては、図5に示され
るようなレジストを感光させることがない500nm以
上の光が用いられていた。
【0007】また、観察を行う光学系の長波長側は、可
視光域である700nmとされ、収差補正や光学コーテ
ィングは700nm以下の波長に関して最適化されるも
のであった。
【0008】図6はレジスト層を位置合わせする状態を
示す断面図である。
【0009】カラーフィルターの基板601(液晶パネ
ルの上面)上には、パターン602と該パターン602
を覆うレジスト層603とが形成されている。レジスト
層603に混入される染料がRもしくはGである場合に
は、上方から照射される観察光はレジスト層603を透
過し、パターン602と同一平面に形成されたアライメ
ントマーク(不図示)は観察光によって照明されるた
め、レジスト層603をパターン602に対して位置合
わせすることができる。しかしながら、レジスト層60
3に混入される染料がBである場合には、上方から照射
される観察光はレジスト層603を透過することができ
ず、レジスト層603をパターン602に対して位置合
わせすることができない。このため、Bの染料が混入さ
れたレジスト層の位置合わせについては観察光として露
光光が用いられていた。
【0010】
【発明が解決しようとしている課題】上述した従来のカ
ラー液晶パネルの製造装置は、Bの染料が混入されたレ
ジスト層については、露光光によって位置合わせが行わ
れるので、このときに該レジスト層が感光してしまい、
パターニングを正確に行うことができないという問題点
がある。また、レジスト層に混入される染料に応じて観
察光を切り替える必要があり、煩わしいという問題点が
ある。
【0011】さらに、観察光として各染料にて反射され
る波長成分を含むものが使用されるため、フレア光が生
じてしまい、正確な位置合わせができないという問題点
がある。
【0012】本発明は上記従来技術が有する問題点に鑑
みてなされたものであって、R,G,Bいずれの染料が
混入されたレジスト層についても正確なパターニングを
行うことのできるカラー液晶パネルの製造装置を実現す
ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶パネ
ルの製造装置は、液晶パネル上部に、染料が混入された
レジスト層であるカラーフィルターが積層されるカラー
液晶パネルの製造装置であって、前記カラーフィルター
形成時における位置決めが、その下部に形成されたレジ
スト層もしくは液晶パネルに設けられたアライメントマ
ークに観察用の光を照射し、その反射光を観察すること
により行われるものであり、前記観察用の光として、各
レジスト層に混入される染料に吸収されない赤外光が用
いられている。
【0014】
【作用】観察光として、各レジスト層に混入される染料
に吸収されない赤外光が用いられているので、観察光は
いずれの染料が混入されたレジスト層についても透過す
る。このため、いずれのレジスト層についても、その下
部に形成されたアライメントマークに対して位置決めす
ることができる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例の構成を示す図で
ある。
【0017】照明系101にて発生した円弧状照明光
が、パターンの描かれたマスク102を照明し、そのパ
ターンが反射ミラー、凹面鏡および凸面鏡等のミラー系
のみで構成されたミラー投影光学系103の作用により
カラーフィルター104上に焼付けられる。投影光学系
103は円弧状に良像域があり、照明系101はそれに
合わせて円弧状照明光を照射する。その円弧状光束に対
し、マスク102とカラーフィルター104が不図示の
キャリッジによって、一体となって矢印の方向に走査さ
れることにより、カラーフィルター104の全面の露光
が行われる。この時の露光光は、図4に示したレジスト
感度に合わせた400nm近傍の波長域の光である。
【0018】次にカラーフィルターを観察するための観
察光学系について述べる。
【0019】800nm近傍の波長の光を出す発光ダイ
オード105が発生する観察光は、ハーフミラー10
6、リレーレンズ107、ミラー108、対物レンズ1
09を順次通ってマスク102上のアライメントマーク
110を照射する。さらに、投影光学系103を通って
カラーフィルター104上のアライメントマーク111
をも照射する。これらのレンズ、ミラーの光学系は、そ
の収差補正やコーティングが800nm近傍の波長に対
し最適化されている。図3(a),(b),(c)から
わかるように、800nm近傍の波長の光ならば、R,
G,Bいずれの染料が混入されたレジストでも吸収され
ることなく透過することが可能である。したがって、観
察光はフレア光を生じさせることなくカラーフィルター
104の基板で反射して戻ってくる。反射した観察光
は、入射したときの逆の経路を通過した後、ハーフミラ
ー106を通過して、撮像素子112上に、マスク10
2上のアライメントマーク110およびカラーフィルタ
ー104上のアライメントマーク111の像を結像す
る。撮像素子112は、通常のものでも長波長側が11
00nm付近まで感度をもっているので充分に撮像可能
である。該結像は撮像素子112からコンピュータ11
3に送られて画像処理され、2つのアライメントマーク
110と111との位置ずれ量が検知される。この位置
ずれ量をもとにしてマスク102とカラーフィルター1
04との位置合わせが行われる。ミラー投影光学系10
3は上述のようにミラー系のみによって構成されて色収
差がないので、800nm波長の光に対してもマスク1
02の面とフィルター104の面とが共役になるので、
両者を同時に観察することができる。
【0020】図2は本発明の第2の実施例の構成を示す
図である。
【0021】図1に示したものがミラー投影系を介して
露光を行っていたのに対し、本実施例のものにおいては
レンズ投影系を介する露光が行われている。
【0022】照明系221は、パターンの描かれている
レチクル222のパターン全面を照射し、レチクル22
2上のパターンは投影レンズ223によって、カラーフ
ィルター204の面上に焼付けられる。カラーフィルタ
ー204は、チャック224の上に真空吸着によって固
定されており、ステージ225によって2次元的に移動
可能である。ステージ225は定盤226の上に固定さ
れている。投影レンズ223の露光可能域は限られてい
るので、ステージ223が、2次元的に逐次移動しなが
ら露光を繰り返すことによって、カラーフィルター20
4の全面が焼付けられる。
【0023】次に位置合わせ用光学系について述べる。
先の第1の実施例では、投影光学系を介して、マスク1
02の上から、マスク102とカラーフィルター104
とを同時観察していたが(図1参照)、本実施例での投
影レンズ223には、400nm近傍の露光光と位置合
わせを行うための赤外光との間に色収差があるので同時
観察はできない。そこで図示されるような、投影レンズ
223を介さずにカラーフィルター204を直接見る、
いわゆる「オフアクシス、ノンTTL」タイプの位置合
わせ装置が構成されている。本実施例における観察光学
系を構成する発光ダイオード205、ハーフミラー20
6、リレーレンズ207、ミラー208、対物レンズ2
09、撮像素子212およびコンピュータ213の構成
は、図1中の発光ダイオード105、ハーフミラー10
6、リレーレンズ107、ミラー108、対物レンズ1
09、撮像素子112およびコンピュータ113とそれ
ぞれ同様であるため詳細な説明は省略する。
【0024】本実施例では、レチクル222とカラーフ
ィルター204との位置合わせが直接に行われないの
で、レチクル222を製造装置本体に設けられた基準マ
ーク227に位置合わせする必要があり、そのためのレ
チクル位置合わせ用光学系228が設けられ、また上述
の観察光学系も製造装置本体に対して位置決めされてい
る。このため、基準マーク227に対して位置合わせさ
れたレチクル222と観察光学系によって位置決めされ
たカラーフィルター204とは同じ基準にて位置決めさ
れることとなり、正確な位置決めを行うことができた。
【0025】本発明の他の変形例としては、色収差補正
光学系を新たに設け、フィルター204を直接観察せず
に、レチクル222を介することなく投影レンズ223
および色収差補正光学系のみを介して光束をとり出すい
わゆる「オフアクシスTTL」タイプの位置合わせ装置
も考えられる。
【0026】また、赤外光の光源としては、図1や図2
に示したような赤外発光ダイオードが高輝度という点で
望ましいが、同じく高輝度なものとしてレーザーダイオ
ード(半導体レーザー)が考えられる。ただし、可干渉
性が良いことから、スペクタル除光の必要があり、ビー
ムの拡がり角に縦横差が大きいのでビーム整形もしてや
る必要はある。あるいは、光量さえ十分であれば、ハロ
ゲンランプや、キセノンランプなども使用可能である。
また、使用波長としては800nmのものを例にとって
説明したが、図3(a),(b),(c)に示した各染
料の分光透過率から明らかなように700nm以上のも
のであれば各染料を透過することができ、本発明を構成
する観察光として用いることができる。
【0027】なお、図1および図2にそれぞれ示した各
実施例では、撮像素子112,212に結像した像をコ
ンピュータ113,213でそれぞれ画像処理して自動
位置合わせを行っているが、撮像素子112,212の
像をそのままモニター上に映し出し、ジョイスティック
などを用いてマニュアルで位置合わせしても良い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、R,G,Bの各染
料が混入されるレジスト層の観察光に各染料に吸収され
ることのない赤外光を用いることによって、Bの染料が
混入されたレジスト層を感光させることなく観察でき、
フレア光も生じないものとなる。また、レジスト層に混
入される染料に応じて観察光を切り替える必要がなくな
るので、正確なパターニングを迅速に行うことができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。
【図3】(a),(b),(c)はそれぞれ染料R,
G,Bの分光透過率を示す図である。
【図4】レジストの分光露光感度を示す図である。
【図5】従来の観察光の分光強度分布を示す図である。
【図6】レジスト層を位置合わせする状態を示す断面図
である。
【符号の説明】
101,221 照明系 102 マスク 103 ミラー投影光学系 104,204 カラーフィルター 105,205 LED 106,206 ハーフミラー 107,207 リレーレンズ 108,208 ミラー 109,209 対物レンズ 110,111,211 アライメントマーク 112,212 撮像素子 113,213 コンピュータ 222 レチクル 223 投影レンズ 224 チャック 225 ステージ 226 定盤 227 基準マーク 228 位置合わせ用光学系

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶パネル上部に、染料が混入されたレ
    ジスト層であるカラーフィルターが積層されるカラー液
    晶パネルの製造装置であって、前記カラーフィルター形
    成時における位置決めが、その下部に形成されたレジス
    ト層もしくは液晶パネルに設けられたアライメントマー
    クに観察用の光を照射し、その反射光を観察することに
    より行われるものであり、前記観察用の光として、各レ
    ジスト層に混入される染料に吸収されない赤外光が用い
    られることを特徴とするカラー液晶パネルの製造装置。
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