JP5494124B2 - Pattern forming method, color filter manufacturing method, and pattern forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を形成するパターン形成方法、この方法を含むカラーフィルターの製造方法、およびパターン形成装置に係り、とりわけ、パターニングされた感光性材料層を精度良く形成することができるパターン形成方法、カラーフィルターの製造方法、およびパターン形成装置に関する。   The present invention relates to a pattern forming method for forming a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate, a method for manufacturing a color filter including this method, and a pattern forming apparatus, and more particularly, to a patterned photosensitive material layer. The present invention relates to a pattern forming method, a color filter manufacturing method, and a pattern forming apparatus.

近年、液晶表示パネルにおいて、ガラスではなく、プラスチック材料を基材として、その一面に、パターニングされたブラックマトリックス、並びに、複数の赤色画素、緑色画素、および青色画素を配設したカラーフィルターが開発されている。このように、基材をプラスチック製とすることにより、カラーフィルターを薄型化、低コスト化するとともに、基材が割れることを防止している(特許文献1乃至5参照)。   In recent years, a liquid crystal display panel has been developed using a plastic material instead of glass as a base material, and a patterned black matrix and a color filter having a plurality of red pixels, green pixels, and blue pixels arranged on one side. ing. Thus, by making the base material made of plastic, the color filter is reduced in thickness and cost, and the base material is prevented from cracking (see Patent Documents 1 to 5).

特許第2786946号公報Japanese Patent No. 2786946 特開2006−269802号公報JP 2006-269802 A 特開2003−177551号公報JP 2003-177551 A 特開2003−66423号公報JP 2003-66423 A 特開2003−295170号公報JP 2003-295170 A

しかしながら、このようなプラスチック基材は、湿度や温度などの周囲環境の影響を受けて寸法変化しやすい。例えば、多くの水分を吸収したプラスチック基材上の感光性材料層を露光した場合、パターニングして保管している間に、プラスチック基材は内部から水分を放出する。このことにより、プラスチック基材の寸法が変化し、パターニングの精度が低下する。また、乾燥したプラスチック基材上の感光性材料層を露光した場合には、その後に水分を吸収するため、この場合においてもパターニングの精度が低下する。   However, such plastic base materials are likely to change in dimensions under the influence of the surrounding environment such as humidity and temperature. For example, when a photosensitive material layer on a plastic substrate that has absorbed a large amount of moisture is exposed, the plastic substrate releases moisture from the inside during patterning and storage. This changes the dimensions of the plastic substrate and reduces the patterning accuracy. In addition, when the photosensitive material layer on the dried plastic substrate is exposed, moisture is absorbed thereafter, so that the patterning accuracy also decreases in this case.

このことに対処するために、露光する前にプラスチック基材を周囲環境下で保管して、プラスチック基材の含水率を周囲環境と平衡にさせる方法が考えられる。しかしながらこの場合、プラスチック基材を保管するために多くの時間を費やすという問題がある。また、乾燥したプラスチック基材がロール状に巻き付けられている場合、このプラスチック基材の内周側部分と外周側部分とにおいてプラスチック基材の吸湿の速度が異なる。このことにより、ロール状に巻き付けられたプラスチック基材の内周側部分と外周側部分とでは、図10に示すように、含水率が異なり、プラスチック基材の含水率が不均一になるという問題もある。   In order to cope with this, it is conceivable to store the plastic substrate in the ambient environment before the exposure so that the moisture content of the plastic substrate is balanced with the ambient environment. However, in this case, there is a problem that a lot of time is spent for storing the plastic substrate. Moreover, when the dried plastic base material is wound in roll shape, the moisture absorption speed | rate of a plastic base material differs in the inner peripheral side part and outer peripheral side part of this plastic base material. As a result, as shown in FIG. 10, the moisture content differs between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the plastic substrate wound in a roll shape, and the moisture content of the plastic substrate becomes non-uniform. There is also.

また、特許文献1に示すような、マスクパターンを縮小または拡大させて露光する露光機が知られており、この露光機を用いて、プラスチック基材の収縮または膨張に対応させてマスクパターンを縮小または拡大させて露光することが行われている。しかしながら、この場合、プラスチック基材上に形成されたマーク、またはパーフォレーションなどを用いてプラスチック基材の伸縮率を算出している。このため、このようなマーク等が形成されていない1回目の露光時(1版目)には、プラスチック基材の伸縮率に対応させてマスクパターンを露光することが困難である。   Further, an exposure machine that exposes by reducing or enlarging a mask pattern as shown in Patent Document 1 is known, and this mask is used to reduce the mask pattern in response to shrinkage or expansion of a plastic substrate. Alternatively, the exposure is performed with enlargement. However, in this case, the expansion / contraction ratio of the plastic substrate is calculated using a mark formed on the plastic substrate or perforation. For this reason, it is difficult to expose the mask pattern in accordance with the expansion / contraction ratio of the plastic substrate during the first exposure (first plate) in which such a mark or the like is not formed.

また、特許文献2に示すような、パターンを縮小または拡大させて露光する直描型露光機が知られており、この直描型露光機を用いて、プラスチック基材の収縮または膨張に対応させてパターンを縮小または拡大させて露光することも行われている。しかしながら、この場合においても、プラスチック基材上に形成されたマーク等を用いてプラスチック基材の伸縮率を算出しているため、1回目の露光時に、プラスチック基材の伸縮率に対応させてパターンを露光することは困難である。   Further, a direct drawing type exposure machine that exposes by reducing or enlarging a pattern as shown in Patent Document 2 is known, and this direct drawing type exposure machine is used to cope with shrinkage or expansion of a plastic substrate. The exposure is also performed by reducing or enlarging the pattern. However, even in this case, since the stretch rate of the plastic base material is calculated using the marks formed on the plastic base material, the pattern corresponding to the stretch rate of the plastic base material is obtained at the first exposure. Is difficult to expose.

また、特許文献3には、真空または加熱脱水処理後にパターニングを行う方法が開示されている。しかしながら、この場合、パターニングを完了して保管した後、プラスチック基材が水分を吸収する。このため、プラスチック基材が寸法変化し、パターニングの精度が低下するという問題がある。   Patent Document 3 discloses a method of performing patterning after vacuum or heat dehydration. However, in this case, after the patterning is completed and stored, the plastic substrate absorbs moisture. For this reason, there exists a problem that a plastic base material changes in dimension and the precision of patterning falls.

また、特許文献4には、脱水処理後のプラスチック基材を高温高湿環境下で保管し、組立環境下における平衡含水率まで含水率を加速して戻すという方法が示されている。しかしながら、この場合、作業工程が煩雑になり、時間がかかるという問題がある。   Patent Document 4 discloses a method in which a plastic substrate after dehydration is stored in a high-temperature and high-humidity environment, and the moisture content is accelerated and returned to an equilibrium moisture content in an assembly environment. However, in this case, there is a problem that the work process becomes complicated and takes time.

さらに、特許文献5には、プラスチック基材の温度を変化させてプラスチック基材のパターンの大きさを変えて露光する方法が示されている。しかしながら、プラスチック基材の寸法が温度の変化に追従するために多くの時間がかかるという問題がある。また、パターンやピッチの大きさの異なるマスクを用いて露光することによって、プラスチック基材に形成されるパターンの大きさを調整する方法も示されているが、この場合、用意すべきマスクが多種にわたるという問題がある。さらに、このような特許文献5においても、プラスチック基材上に形成されたマーク等を用いてプラスチック基材の伸縮率を算出しているため、マーク等が形成されていない1回目の露光時に、プラスチック基材の伸縮率に対応させてマスクパターンを露光することは困難である。   Further, Patent Document 5 discloses a method of performing exposure by changing the size of a pattern of a plastic substrate by changing the temperature of the plastic substrate. However, there is a problem that it takes much time for the dimensions of the plastic substrate to follow the change in temperature. In addition, a method for adjusting the size of a pattern formed on a plastic substrate by exposing using a mask having a different pattern or pitch size is shown. There is a problem of spanning. Further, even in such Patent Document 5, since the expansion / contraction ratio of the plastic substrate is calculated using a mark or the like formed on the plastic substrate, at the first exposure when the mark or the like is not formed, It is difficult to expose the mask pattern in accordance with the expansion / contraction ratio of the plastic substrate.

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を精度良くかつ迅速に形成することができるパターン形成方法、カラーフィルターの製造方法、およびパターン形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and a pattern forming method and a color filter that can form a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate with high accuracy and speed. It is an object to provide a method and a pattern forming apparatus.

本発明は、プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を形成するパターン形成方法において、プラスチック基材を準備する工程と、プラスチック基材に対して感光性材料を塗布して乾燥させて、感光性材料層を形成する工程と、感光性材料層が形成されたプラスチック基材の含水率を含水率測定装置により測定する工程と、プラスチック基材上の感光性材料層を、露光装置により所定のパターンで露光する工程と、露光された感光性材料層を現像してパターニングする工程と、を備え、プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により露光装置が制御されて、露光されるパターンを拡大または縮小させることを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention relates to a pattern forming method for forming a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate, a step of preparing the plastic substrate, and applying and drying the photosensitive material on the plastic substrate. The step of forming the photosensitive material layer, the step of measuring the moisture content of the plastic substrate on which the photosensitive material layer is formed, using a moisture content measuring device, and the photosensitive material layer on the plastic substrate using an exposure device A step of exposing with a predetermined pattern, and a step of developing and patterning the exposed photosensitive material layer, and measured by a moisture content measuring device when exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate. An exposure apparatus is controlled by a control device based on a moisture content, and a pattern to be exposed is enlarged or reduced.

本発明は、プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、所定のパターンに形成された露光装置のフォトマスクを通った露光光が投影レンズを介して感光性材料層に照射されて、感光性材料層が所定のパターンに露光されるようになっており、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により、投影レンズを感光性材料層に対して移動させるように露光装置が制御されることを特徴とするパターン形成方法である。   In the present invention, when exposing a photosensitive material layer on a plastic substrate, exposure light passing through a photomask of an exposure apparatus formed in a predetermined pattern is irradiated to the photosensitive material layer through a projection lens, The photosensitive material layer is exposed in a predetermined pattern, and the control device moves the projection lens relative to the photosensitive material layer based on the moisture content measured by the moisture content measuring device. The pattern forming method is characterized in that an exposure apparatus is controlled.

本発明は、プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、プラスチック基材がステージ上に載置され、露光光を照射しながら所定のパターンに基づいてステージを水平面内で移動させて、感光性材料層が所定のパターンに露光されるようになっており、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により、ステージの移動量を変化させるように露光装置が制御されることを特徴とするパターン形成方法である。   In the present invention, when exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate, the plastic substrate is placed on the stage, and the stage is moved in a horizontal plane based on a predetermined pattern while irradiating the exposure light. The photosensitive material layer is exposed in a predetermined pattern. Based on the moisture content measured by the moisture content measuring device, the exposure device is controlled by the control device so as to change the moving amount of the stage. This is a pattern forming method.

本発明は、露光されるパターンの拡大率または縮小率は、測定された含水率に対して線形関係にあることを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention is the pattern forming method characterized in that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern is linearly related to the measured moisture content.

本発明は、感光性材料層を形成する工程において、プラスチック基材上に導電性材料からなる配線材料層が設けられ、この配線材料層上に感光性材料層が形成され、感光性材料層がパターニングされた後、この感光性材料層をレジストとして配線材料層がエッチングされてパターニングされることを特徴とするパターン形成方法である。   According to the present invention, in the step of forming the photosensitive material layer, a wiring material layer made of a conductive material is provided on a plastic substrate, the photosensitive material layer is formed on the wiring material layer, and the photosensitive material layer is After patterning, the wiring material layer is etched and patterned using the photosensitive material layer as a resist.

本発明は、上述のパターン形成方法により、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用感光性材料層を形成する工程を備え、カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。   The present invention provides a color filter comprising a step of forming a photosensitive material layer for pixels of a plurality of colors patterned so as to constitute pixels of a plurality of colors on a plastic substrate by the pattern forming method described above. A method for producing a color filter characterized by the following.

本発明は、プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を形成するパターン形成装置において、プラスチック基材に対して感光性材料を塗布して、感光性材料層を形成する感光性材料塗布部と、感光性材料層が形成されたプラスチック基材の含水率を測定する含水率測定装置と、プラスチック基材上の感光性材料層を所定のパターンで露光する露光装置と、露光された感光性材料層を現像してパターニングする現像装置と、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、露光されるパターンを拡大または縮小させるように露光装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とするパターン形成装置である。   The present invention relates to a pattern forming apparatus for forming a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate, and applying the photosensitive material to the plastic substrate to form the photosensitive material layer. A moisture content measuring device for measuring the moisture content of the plastic substrate on which the photosensitive material layer is formed, an exposure device for exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate in a predetermined pattern, and the exposed photosensitive material A developing device for developing and patterning the active material layer, and a control device for controlling the exposure device to enlarge or reduce the pattern to be exposed based on the moisture content measured by the moisture content measuring device. This is a pattern forming apparatus.

本発明は、露光装置は、露光光を発する光源と、所定のパターンに形成されたフォトマスクと、プラスチック基材が載置されるステージと、フォトマスクとステージとの間においてステージに対して垂直方向に移動自在に設けられ、フォトマスクを通った露光光を感光性材料層に照射する投影レンズと、この投影レンズを移動させるレンズ駆動部とを有し、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置は、投影レンズを感光性材料層に対して移動させるように露光装置のレンズ駆動部を制御することを特徴とするパターン形成装置である。   According to the present invention, an exposure apparatus includes a light source that emits exposure light, a photomask formed in a predetermined pattern, a stage on which a plastic substrate is placed, and a position perpendicular to the stage between the photomask and the stage. A projection lens that is movably provided in the direction and that irradiates the photosensitive material layer with exposure light that has passed through a photomask; and a lens drive unit that moves the projection lens, and the moisture content measured by the moisture content measuring device Based on the rate, the control device controls the lens driving unit of the exposure device so as to move the projection lens relative to the photosensitive material layer.

本発明は、制御装置は、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるようにレンズ駆動部を制御することを特徴とするパターン形成装置である。   The present invention is a pattern forming apparatus characterized in that the control device controls the lens driving unit so that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern has a linear relationship with the measured moisture content. .

本発明は、露光装置は、露光光を発する光源と、プラスチック基材が載置されるとともに、水平面内を移動自在なステージと、光源とステージとの間に設けられ、光源からの露光光を感光性材料層に照射する投影レンズと、ステージを移動させるステージ駆動部とを有し、露光光を照射しながら所定のパターンに基づいてステージを水平面内で移動させて、感光性材料層が所定のパターンで露光されるようになっており、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置は、当該パターンに対応するステージの移動量を変化させるように露光装置のステージ駆動部を制御することを特徴とするパターン形成装置である。   In the present invention, an exposure apparatus is provided between a light source that emits exposure light, a plastic substrate, a stage that is movable in a horizontal plane, and the light source. The exposure apparatus receives exposure light from the light source. A projection lens that irradiates the photosensitive material layer and a stage drive unit that moves the stage. The stage is moved in a horizontal plane based on a predetermined pattern while irradiating exposure light, so that the photosensitive material layer is predetermined. And the control device, based on the moisture content measured by the moisture content measuring device, changes the amount of movement of the stage corresponding to the pattern. It is a pattern forming apparatus characterized by controlling.

本発明は、制御装置は、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるようにステージ駆動部を制御することを特徴とするパターン形成装置である。   The present invention is a pattern forming apparatus characterized in that the control device controls the stage drive unit so that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern has a linear relationship with the measured moisture content. .

本発明によれば、プラスチック基材の含水率を測定した後、この測定された含水率に基づいてパターンを拡大または縮小させて、プラスチック基材上の感光性材料層が露光される。このことにより、プラスチック基材の含水率の相違に関わらず、プラスチック基材上に、パターニングされた感光性樹脂層を精度良く形成することができる。   According to the present invention, after measuring the moisture content of the plastic substrate, the pattern is enlarged or reduced based on the measured moisture content, and the photosensitive material layer on the plastic substrate is exposed. Thereby, the patterned photosensitive resin layer can be accurately formed on the plastic substrate regardless of the difference in the moisture content of the plastic substrate.

また、本発明によれば、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用感光性材料層が精度良く形成されたカラーフィルターが得られる。このことにより、カラーフィルターの表示画像の精度を向上させることができる。   In addition, according to the present invention, a color filter is obtained in which a photosensitive material layer for a plurality of color pixels patterned so as to constitute a plurality of color pixels is formed on a plastic substrate with high accuracy. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter can be improved.

図1は、本発明の第1の実施の形態におけるカラーフィルターの断面構成の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a color filter according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3(a)、(b)、(c)、(d)は、本発明の第1の実施の形態において、プラスチック基材を示す平面図。3A, 3B, 3C, and 3D are plan views showing a plastic substrate in the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成方法において、プラスチック基材の含水率と寸法変化との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a moisture content of a plastic substrate and a dimensional change in the pattern forming method according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a process of the pattern forming method according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第2の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 6 shows a pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7(a)、(b)、(c)は、本発明の第2の実施の形態において、プラスチック基材を示す平面図。FIGS. 7A, 7B, and 7C are plan views showing a plastic substrate in the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 8 shows a pattern forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a process of a pattern forming method according to the third embodiment of the present invention. 図10は、ロール状に巻き付けられたプラスチック基材の含水率を示す図。FIG. 10 is a view showing a moisture content of a plastic substrate wound in a roll shape.

第1の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図1乃至図5は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法を示す図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. Here, FIGS. 1 to 5 are diagrams showing a pattern forming method and a color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.

まず、図1により本実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法により得られるカラーフィルター1の断面構成について説明する。このうちパターン形成方法は、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3を形成するためのものである。   First, the cross-sectional configuration of the color filter 1 obtained by the pattern forming method and the color filter manufacturing method in the present embodiment will be described with reference to FIG. Among these, the pattern forming method is for forming the patterned photosensitive material layer 3 on the plastic substrate 2.

図1に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルターの製造方法により得られるカラーフィルター1は、プラスチック基材2と、このプラスチック基材2上に形成され、複数のバンク(隔壁)3bを含むブラックマトリックス3とを備えている。このうちブラックマトリックス3は、複数のバンク3bによって形成された略矩形状の複数の開口部3c(図6参照)を有している。このような、ブラックマトリックス3は、感光性を有する感光性材料によりパターニングされた感光性材料層3aからなっている。   As shown in FIG. 1, a color filter 1 obtained by the method for producing a color filter in the present embodiment includes a plastic substrate 2 and a plurality of banks (partition walls) 3b formed on the plastic substrate 2. And a black matrix 3. Among these, the black matrix 3 has a plurality of substantially rectangular openings 3c (see FIG. 6) formed by a plurality of banks 3b. Such a black matrix 3 is composed of a photosensitive material layer 3a patterned with a photosensitive material having photosensitivity.

通常、プラスチック基材2上のブラックマトリックス3の各開口部3c内に、複数色の画素が形成されている。すなわち、ブラックマトリックス3の各開口部3c内に、赤色(R)画素用感光性材料、緑色(G)画素用感光性材料、および青色(B)画素用感光性材料により、複数の赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6が形成されている。各画素4、5、6の配列は、図示しないが、ストライプ配列、デルタ配列(トライアングル配列)、正方配列(四画素配列)等の公知の配列とすることができる。このように異なる色を有した三つの隣り合う画素によって、画面上における一つの表示画素が形成されるようになっている。更に、黄色画素(図示せず)等を追加して4色以上の画素が形成されるようにしても良い。   Usually, a plurality of color pixels are formed in each opening 3 c of the black matrix 3 on the plastic substrate 2. That is, a plurality of red pixels 4 are formed in each opening 3c of the black matrix 3 by a photosensitive material for red (R) pixels, a photosensitive material for green (G) pixels, and a photosensitive material for blue (B) pixels. , Green pixel 5 and blue pixel 6 are formed. The arrangement of the pixels 4, 5, 6 is not shown, but may be a known arrangement such as a stripe arrangement, a delta arrangement (triangle arrangement), a square arrangement (four pixel arrangement), or the like. Thus, one display pixel on the screen is formed by three adjacent pixels having different colors. Further, yellow pixels (not shown) or the like may be added to form four or more color pixels.

また、これらの画素4、5、6は、保護層7で覆われている。この保護層7上に、インジウム錫酸化物(ITO(Indium Tin Oxide))からなる透明電極膜8が形成されている。   Further, these pixels 4, 5, 6 are covered with a protective layer 7. A transparent electrode film 8 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the protective layer 7.

このようなカラーフィルター1は、例えば、各画素4、5、6に対応して配列されたスイッチング素子(例えばTFT)と液晶層とを含む液晶素子、および面光源と組み合わされて、液晶ディスプレイ(LCD)、または電子ペーパー等に用いられる。この構成において、液晶はスイッチング素子によって制御されてシャッターとして機能し、面光源からの光を所望の色の画素のみを介して出射させる。このようにして、画面上にカラー映像が表示されるにようになっている。   Such a color filter 1 is combined with, for example, a liquid crystal element including a switching element (for example, TFT) and a liquid crystal layer arranged corresponding to each of the pixels 4, 5, and 6, and a surface light source. LCD) or electronic paper. In this configuration, the liquid crystal is controlled by the switching element to function as a shutter, and emits light from the surface light source only through pixels of a desired color. In this way, a color image is displayed on the screen.

次に、カラーフィルター1の各構成部材の材料について説明する。   Next, the material of each component of the color filter 1 will be described.

プラスチック基材2に用いる材料としては、LCD用途では、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートが、高耐熱性、低吸水率、低リタデーションのため好ましい。電子ペーパー用途では、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが、量産品で低コストのため好ましい。これ以外にも、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレンナフトール、ポリイミド、有機無機複合樹脂が、高耐熱性を有しているため用いることができる。また、プラスチック基材2の厚さは、50〜300μmであることが好ましく、とりわけ、ハンドリングのしやすさから、100μm程度であることが好ましい。このことにより、後述するパターン形成装置10の供給ロール11および巻取ロール19に巻き付けることができるとともに、必要な強度を確保することができる。   As a material used for the plastic substrate 2, cycloolefin polymer and polycarbonate are preferable for LCD applications because of high heat resistance, low water absorption, and low retardation. For electronic paper applications, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable because they are mass-produced products and low cost. Besides these, polyethersulfone, polyethylene naphthol, polyimide, and organic-inorganic composite resin can be used because of high heat resistance. Moreover, it is preferable that the thickness of the plastic base material 2 is 50-300 micrometers, and it is preferable that it is about 100 micrometers especially from the ease of handling. Thereby, it can wind around the supply roll 11 and the winding roll 19 of the pattern formation apparatus 10 mentioned later, and can ensure required intensity | strength.

感光性材料層3aを形成する感光性材料としては、遮光性を有する黒色の顔料と溶剤と接合性樹脂(バインダー)とを含む顔料分散型の感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。また、各色の画素用感光性材料としては、同様にして、各色の顔料を分散させた感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。   As the photosensitive material for forming the photosensitive material layer 3a, it is preferable to use a pigment-dispersed photosensitive resin composition containing a black pigment having a light shielding property, a solvent, and a bonding resin (binder). Similarly, it is preferable to use a photosensitive resin composition in which a pigment of each color is dispersed as the photosensitive material for each color pixel.

次に、図2を用いて、フォトリソグラフィー法を用いた本実施の形態におけるパターン形成方法を実施するためのパターン形成装置10について説明する。   Next, a pattern forming apparatus 10 for carrying out the pattern forming method in the present embodiment using the photolithography method will be described with reference to FIG.

図2に示すように、パターン形成装置10は、帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11と、この供給ロール11の進行方向下流側に設けられ、供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2に対して感光性材料を膜状に塗布する感光性材料塗布部12とを有している。この感光性材料塗布部12は、ダイコータまたは印刷法(オフセット印刷等)によりプラスチック基材2上に感光性材料を塗布して、感光性材料層3aを形成するようになっている。   As shown in FIG. 2, the pattern forming apparatus 10 is provided on a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 is wound, and on the downstream side in the traveling direction of the supply roll 11, and is fed from the supply roll 11. It has a photosensitive material application part 12 for applying a photosensitive material in a film shape to the plastic substrate 2. The photosensitive material application unit 12 applies a photosensitive material onto the plastic substrate 2 by a die coater or a printing method (offset printing or the like) to form the photosensitive material layer 3a.

ここで、ダイコータにより、プラスチック基材2上に感光性材料を連続的に塗布して感光性材料層3aを形成する場合、図3(a)に示すように、感光性材料層3aの側方に感光性材料が塗布されない未塗布領域2aが設けられる。この未塗布領域2aは、後述する含水率測定装置14のセンサー部14aにより赤外線が照射される領域となっており、5〜300mmの幅、とりわけ10〜100mmの幅を有していることが好ましい。このことにより、プラスチック基材2上の感光性材料層3aの領域を確保すると共に、赤外線がプラスチック基材2から外れて照射されること、および感光性材料層3aに照射されて含水率の測定精度が低下することを防止することができる。なお、この未塗布領域2aは、図示しないが、感光性材料層3aの両側方に設けられていても良い。   Here, when the photosensitive material layer 3a is formed by continuously applying the photosensitive material on the plastic substrate 2 by the die coater, as shown in FIG. 3A, the side of the photosensitive material layer 3a is formed. An uncoated region 2a where no photosensitive material is coated is provided. This non-application area | region 2a becomes an area | region which infrared rays are irradiated by the sensor part 14a of the moisture content measuring apparatus 14 mentioned later, and it is preferable to have a width | variety of 5-300 mm, especially a width | variety of 10-100 mm. . Thereby, while ensuring the area | region of the photosensitive material layer 3a on the plastic base material 2, infrared rays remove | deviate from the plastic base material 2, and the photosensitive material layer 3a is irradiated, and a moisture content is measured. It is possible to prevent the accuracy from decreasing. In addition, although not shown in figure, this uncoated area | region 2a may be provided in the both sides of the photosensitive material layer 3a.

また、オフセット印刷等により、プラスチック基材2上に感光性材料を断続的に塗布する場合、図3(b)に示すように、プラスチック基材2上において、断続的に、感光性材料層3aが形成され、感光性材料層3aの間に、感光性材料が塗布されない未塗布領域2aが設けられる。ここで、感光性材料層3a間の寸法は、5〜300mm、とりわけ、10〜100mmであることが好ましい。このことにより、プラスチック基材2上の感光性材料層3aの領域を確保すると共に、感光性材料層3aに照射されて含水率の測定精度が低下することを防止することができる。なお、未塗布領域2aは、感光性材料層3aの間に設けることに限られることはなく、感光性材料層3aの任意の部分に、図3(c)に示すように矩形状に形成しても良い。この場合、矩形の各辺は、5〜300mm、とりわけ10〜100mmとすることが好ましい。また、未塗布部分2aは、図3(d)に示すような楕円形状、または円形状に形成しても良く、この場合、楕円または円は、5〜300mm、とりわけ10〜100mmの長径または直径を有していることが好ましい。さらに、このような未塗布部分2aは、上述した形状に限られることはなく、任意の形状とすることができる。   Further, when the photosensitive material is intermittently applied on the plastic substrate 2 by offset printing or the like, the photosensitive material layer 3a is intermittently formed on the plastic substrate 2 as shown in FIG. Is formed, and an uncoated region 2a to which no photosensitive material is applied is provided between the photosensitive material layers 3a. Here, the dimension between the photosensitive material layers 3a is preferably 5 to 300 mm, more preferably 10 to 100 mm. As a result, the region of the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 can be secured, and the measurement accuracy of the moisture content can be prevented from being lowered by being irradiated to the photosensitive material layer 3a. The uncoated region 2a is not limited to be provided between the photosensitive material layers 3a, and is formed in a rectangular shape as shown in FIG. 3C in an arbitrary portion of the photosensitive material layer 3a. May be. In this case, each side of the rectangle is preferably 5 to 300 mm, particularly 10 to 100 mm. Further, the uncoated portion 2a may be formed in an elliptical shape or a circular shape as shown in FIG. 3 (d). In this case, the elliptical shape or the circular shape has a major axis or diameter of 5 to 300 mm, particularly 10 to 100 mm. It is preferable to have. Furthermore, such an unapplied portion 2a is not limited to the shape described above, and can be an arbitrary shape.

この感光性材料塗布部12の下流側に、プラスチック基材2上の感光性材料層3aの乾燥(プリベーク)を行う乾燥処理部13が設けられている。この乾燥処理部13は、感光性材料層3aを、約50〜120℃の温度で、約1〜5分間、乾燥するようになっている。   A drying processing unit 13 for drying (pre-baking) the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 is provided on the downstream side of the photosensitive material application unit 12. The drying processing unit 13 is configured to dry the photosensitive material layer 3a at a temperature of about 50 to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes.

乾燥処理部13の下流側に、感光性材料層3aが形成されたプラスチック基材2の含水率を測定する含水率測定装置14が設けられている。本実施の形態における含水率測定装置14は、プラスチック基材2に赤外線を照射して、プラスチック基材2に吸収された赤外線の吸収率を検出し、予め求めておいた吸収率と含水率との関係から含水率を求めるようになっている。すなわち、含水率測定装置14は、プラスチック基材2の未塗布領域2aに赤外線を照射して、プラスチック基材2に吸収された赤外線の吸収率を検出するセンサー部14aと、このセンサー部14aに接続され、検出された吸収率に基づいて、予め求めておいた吸収率と含水率との関係から、プラスチック基材2の赤外線が照射された部分の含水率を求める水分計14bとを有している。なお、この水分計14bとしては、例えば、クラボウ社製の透過型赤外線膜厚計/水分計RX−100を用いることができる。   A moisture content measuring device 14 for measuring the moisture content of the plastic substrate 2 on which the photosensitive material layer 3a is formed is provided on the downstream side of the drying processing unit 13. The moisture content measuring device 14 in the present embodiment irradiates the plastic substrate 2 with infrared rays, detects the absorption rate of the infrared rays absorbed by the plastic substrate 2, and obtains the absorption rate and moisture content obtained in advance. The water content is calculated from the relationship. That is, the moisture content measuring device 14 irradiates the uncoated area 2a of the plastic substrate 2 with infrared rays to detect the absorption rate of infrared rays absorbed by the plastic substrate 2, and the sensor unit 14a. A moisture meter 14b for determining the moisture content of the portion of the plastic substrate 2 irradiated with infrared rays based on the relationship between the absorption rate and the moisture content determined in advance based on the detected absorption rate. ing. As the moisture meter 14b, for example, a transmission infrared film thickness meter / moisture meter RX-100 manufactured by Kurabo Industries, Ltd. can be used.

含水率測定装置14の下流側に、プラスチック基材2上の感光性材料層3aを、所定のパターンで露光する露光装置15が設けられている。この露光装置15は、露光光(UV光)を発する光源(図示せず)と、基準となる所定のパターン(ブラックマトリックス3および図示しないアライメントマークに対応する形状)が形成されたフォトマスク15aと、プラスチック基材2が載置されるステージ15bとを有している。   An exposure device 15 that exposes the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 in a predetermined pattern is provided downstream of the moisture content measuring device. The exposure apparatus 15 includes a light source (not shown) that emits exposure light (UV light), and a photomask 15a on which a predetermined reference pattern (a shape corresponding to the black matrix 3 and an alignment mark (not shown)) is formed. And a stage 15b on which the plastic substrate 2 is placed.

また、露光装置15のフォトマスク15aとステージ15bとの間に、フォトマスク15aを通った露光光を感光性材料層3aに投影する投影レンズ15cが設けられている。この投影レンズ15cは、ステージ15bに対して垂直方向に移動自在となっている。また、投影レンズ15cに、投影レンズ15cを移動させるレンズ駆動部15dが連結されている。このレンズ駆動部15dにより投影レンズ15cを移動させることにより、感光性材料層3aに露光されるパターンが拡大または縮小されるようになっている。   Further, a projection lens 15c that projects exposure light that has passed through the photomask 15a onto the photosensitive material layer 3a is provided between the photomask 15a of the exposure apparatus 15 and the stage 15b. The projection lens 15c is movable in the vertical direction with respect to the stage 15b. Further, a lens driving unit 15d that moves the projection lens 15c is connected to the projection lens 15c. By moving the projection lens 15c by the lens driving unit 15d, the pattern exposed to the photosensitive material layer 3a is enlarged or reduced.

露光装置15のレンズ駆動部15dに、制御装置16が接続されている。この制御装置16は、含水率測定装置14により測定された含水率に基づいて、露光されるパターンを拡大または縮小させるように露光装置15を制御する。すなわち、本実施の形態における制御装置16は、測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを移動させるように露光装置15のレンズ駆動部15dを制御する。この場合、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるように、レンズ駆動部15dが制御される。   A control device 16 is connected to the lens driving unit 15 d of the exposure device 15. The control device 16 controls the exposure device 15 so as to enlarge or reduce the pattern to be exposed based on the moisture content measured by the moisture content measuring device 14. That is, the control device 16 in the present embodiment controls the lens driving unit 15d of the exposure device 15 to move the projection lens 15c of the exposure device 15 based on the measured moisture content. In this case, the lens driving unit 15d is controlled so that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern has a linear relationship with the measured moisture content.

ここで、室温が一定の場合、プラスチック基材2の含水率により、プラスチック基材2の寸法が決まる。プラスチック基材2の含水率とプラスチック基材2の寸法変化量は、図4に示すように線形関係にある。図4は、一例として、PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルム(帝人デュポン製、品名:Q65FA、膜厚:100μm)の含水率と寸法変化量との関係を示している。ここでは、含水率xとプラスチック基材2の寸法変化量yは、y=208.33x―59.649に近似されることが示されている。このように含水率と寸法変化量は線形関係にあるため、露光されるパターンの拡大率または縮小率を含水率に対して線形関係にすることにより、含水率に応じて、露光パターンを精度良く拡大または縮小させることができる。   Here, when the room temperature is constant, the dimensions of the plastic substrate 2 are determined by the moisture content of the plastic substrate 2. The moisture content of the plastic substrate 2 and the dimensional change amount of the plastic substrate 2 are in a linear relationship as shown in FIG. FIG. 4 shows, as an example, the relationship between the moisture content and the dimensional change of a PEN (polyethylene naphthalate) film (manufactured by Teijin DuPont, product name: Q65FA, film thickness: 100 μm). Here, it is shown that the moisture content x and the dimensional change amount y of the plastic substrate 2 are approximated by y = 208.33x−59.649. Since the moisture content and the dimensional change amount are in a linear relationship in this way, the exposure pattern can be accurately adjusted according to the moisture content by making the magnification rate or reduction rate of the exposed pattern linear with respect to the moisture content. Can be enlarged or reduced.

また、図2に示すように、露光装置15の下流側に、露光された感光性材料層3aを現像してパターニングする現像装置17が設けられている。この現像装置17は、現像液として、例えば水酸化カリウム(KOH)の0.05〜10%溶液を用いて、感光性材料層3aを現像する。このようにして、感光性材料層3aが、所定のパターン、すなわち、複数の略矩形状の開口部3cを画定するようにパターニングされる。   As shown in FIG. 2, a developing device 17 for developing and patterning the exposed photosensitive material layer 3 a is provided on the downstream side of the exposure device 15. The developing device 17 develops the photosensitive material layer 3a using, for example, a 0.05 to 10% solution of potassium hydroxide (KOH) as a developer. In this manner, the photosensitive material layer 3a is patterned to define a predetermined pattern, that is, a plurality of substantially rectangular openings 3c.

現像装置17の下流側に、感光性材料層3aがパターニングされたプラスチック基材2に対して熱処理を施す熱処理部18が設けられている。この熱処理部18においては、プラスチック基材2が、そのガラス転移点以下の温度で熱処理されることが好ましい。すなわち、プラスチック基材2にポリエチレンナフタレートを用いる場合には、プラスチック基材2は、感光性材料層3aとともに、約50〜160℃で、約1〜60分間、熱処理される。このことにより、感光性材料層3aが硬化(ポストベーク)されるようになっている。   A heat treatment unit 18 is provided on the downstream side of the developing device 17 to heat-treat the plastic substrate 2 on which the photosensitive material layer 3a is patterned. In this heat treatment part 18, it is preferable that the plastic base material 2 is heat-treated at a temperature below its glass transition point. That is, when polyethylene naphthalate is used for the plastic substrate 2, the plastic substrate 2 is heat-treated at about 50 to 160 ° C. for about 1 to 60 minutes together with the photosensitive material layer 3a. Thus, the photosensitive material layer 3a is cured (post-baked).

熱処理部18の下流側に、熱処理が施されたプラスチック基材2を巻き取る巻取ロール19が設けられている。また、供給ロール11と巻取ロール19との間に、プラスチック基材2を案内する複数の案内ロール20が適所に設けられている。   A take-up roll 19 is provided on the downstream side of the heat treatment section 18 to take up the heat-treated plastic substrate 2. Further, a plurality of guide rolls 20 for guiding the plastic substrate 2 are provided at appropriate positions between the supply roll 11 and the take-up roll 19.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態によるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法について、図2および図5を用いて説明する。   Next, the operation of the present embodiment having such a configuration, that is, the pattern forming method and the color filter manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、プラスチック基材2を準備する(ステップS11)。この場合、図2に示すように、ポリエチレンナフタレートからなる帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11を準備する。   First, the plastic base material 2 is prepared (step S11). In this case, as shown in FIG. 2, a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 made of polyethylene naphthalate is wound is prepared.

次に、供給ロール11からプラスチック基材2が繰り出され、このプラスチック基材2に対して、感光性材料塗布部12により感光性材料が膜状に塗布され、感光性材料層3aが形成される(ステップS12)。   Next, the plastic base material 2 is unwound from the supply roll 11, and a photosensitive material is applied to the plastic base material 2 by the photosensitive material application unit 12 to form a photosensitive material layer 3 a. (Step S12).

プラスチック基材2上に形成された感光性材料層3aは、乾燥処理部13により乾燥される(ステップS13)。この場合、感光性材料層3aは、約50℃〜120℃の温度で、約1〜5分間、プリベークされ、感光性材料層3aに含まれる溶剤が蒸発し、感光性材料層3aのプラスチック基材2への密着性を向上させることができる。   The photosensitive material layer 3a formed on the plastic substrate 2 is dried by the drying processing unit 13 (step S13). In this case, the photosensitive material layer 3a is pre-baked at a temperature of about 50 ° C. to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes, the solvent contained in the photosensitive material layer 3a evaporates, and the plastic group of the photosensitive material layer 3a Adhesion to the material 2 can be improved.

感光性材料層3aがプリベークされたプラスチック基材2の含水率が、含水率測定装置14により測定される(ステップS14)。この場合、まず、含水率測定装置14のセンサー部14aから、プラスチック基材2に赤外線が照射され、プラスチック基材2に吸収された赤外線の吸収率がセンサー部14aにより検出される。その後、水分計14bにより、予め求めておいた吸収率と含水率との関係からプラスチック基材2の赤外線が照射された部分の含水率が求められる。なお、この含水率測定装置14は、後述する露光装置15により露光される領域毎に、プラスチック基材2の含水率を測定することが好ましい。このことにより、帯状のプラスチック基材2上に順次形成される感光性材料層3aの各パターニングを精度良く形成することができる。しかしながら、このことに限られることはなく、複数の露光領域毎に含水率を測定するように構成しても良い。   The moisture content of the plastic substrate 2 on which the photosensitive material layer 3a has been pre-baked is measured by the moisture content measuring device 14 (step S14). In this case, first, infrared rays are irradiated onto the plastic substrate 2 from the sensor unit 14a of the moisture content measuring device 14, and the absorption rate of infrared rays absorbed by the plastic substrate 2 is detected by the sensor unit 14a. Thereafter, the moisture content of the portion of the plastic substrate 2 irradiated with infrared rays is determined by the moisture meter 14b from the relationship between the absorption rate and the moisture content determined in advance. In addition, it is preferable that this moisture content measuring apparatus 14 measures the moisture content of the plastic base material 2 for every area | region exposed by the exposure apparatus 15 mentioned later. Thereby, each patterning of the photosensitive material layer 3a sequentially formed on the strip-shaped plastic substrate 2 can be accurately formed. However, the present invention is not limited to this, and the moisture content may be measured for each of a plurality of exposure areas.

次に、露光装置15により、プラスチック基材2上の感光性材料層3aが所定のパターンで露光される(ステップS15)。この場合、所定形状のブラックマトリックス3とアライメントマークを形成するためのフォトマスク15aを用いて露光が行われる。   Next, the exposure device 15 exposes the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 in a predetermined pattern (step S15). In this case, exposure is performed using a black matrix 3 having a predetermined shape and a photomask 15a for forming alignment marks.

また、この場合、制御装置16により、測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを感光性材料層3aに対して垂直方向に移動させるようにレンズ駆動部15dが制御される。この場合、例えば、プラスチック基材2の含水率が、基準となる周囲環境との平衡状態よりも大きい場合には、パターンを拡大させるように、投影レンズ15cを移動させる。一方、プラスチック基材2の含水率が、周囲環境との平衡状態よりも小さい場合には、パターンを縮小させるように、投影レンズ15cを移動させる。このようにして、プラスチック基材2の含水率に応じて、感光性材料層3aに露光されるパターンが拡大または縮小される。   Further, in this case, the lens driving unit 15d is controlled by the control device 16 so as to move the projection lens 15c of the exposure device 15 in the direction perpendicular to the photosensitive material layer 3a based on the measured moisture content. . In this case, for example, when the moisture content of the plastic substrate 2 is larger than the equilibrium state with the reference surrounding environment, the projection lens 15c is moved so as to enlarge the pattern. On the other hand, when the moisture content of the plastic substrate 2 is smaller than the equilibrium state with the surrounding environment, the projection lens 15c is moved so as to reduce the pattern. In this manner, the pattern exposed to the photosensitive material layer 3a is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2.

露光された感光性材料層3aは、現像装置17により現像される(ステップS16)。このことにより、感光性材料層3aを、所定のパターン、すなわち、複数の略矩形状の開口部3cを画定するようにパターニングすることができる。   The exposed photosensitive material layer 3a is developed by the developing device 17 (step S16). Thus, the photosensitive material layer 3a can be patterned so as to define a predetermined pattern, that is, a plurality of substantially rectangular openings 3c.

次に、熱処理部18により、プラスチック基材2上の感光性材料層3aに対して熱処理が施される(ステップS17)。この場合、感光性材料層3aは、約50〜160℃、約1〜60分間、熱処理されて硬化(ポストベーク)される。   Next, heat treatment is performed on the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 by the heat treatment unit 18 (step S17). In this case, the photosensitive material layer 3a is heat-treated and cured (post-baked) at about 50 to 160 ° C. for about 1 to 60 minutes.

このようにして、プラスチック基材2上の感光性材料層3aがパターニングされる。その後、このプラスチック基材2は、巻取ロール19に巻き取られて回収される(ステップS18)。   In this way, the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 is patterned. Thereafter, the plastic substrate 2 is wound and collected by the winding roll 19 (step S18).

その後、プラスチック基材2上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用感光性材料層が形成される。すなわち、上述したステップS12〜17を繰り返すことにより、プラスチック基材2上に、赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料がそれぞれ塗布されて、プラスチック基材2上のブラックマトリックス3の各開口部3c内に、複数の赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がそれぞれ形成される。この場合、ステップS12においては、各色の顔料を含む赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料がプラスチック基材2上に塗布され、また、ステップS15においては、各画素4、5、6の配列に対応するフォトマスクを用いて露光が行われる。このことにより、複数の赤色画素4を構成するようにパターニングされた赤色画素用感光性材料層、複数の緑色画素5を構成するようにパターニングされた緑色画素用感光性材料層、および複数の青色画素6を構成するようにパターニングされた青色画素用感光性材料層が、それぞれ形成される。このようにして、カラーフィルター1が得られる。   Thereafter, a photosensitive material layer for a plurality of color pixels patterned to form a plurality of color pixels is formed on the plastic substrate 2. That is, by repeating steps S12 to S17 described above, the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel are respectively applied on the plastic substrate 2, and the plastic substrate A plurality of red pixels 4, green pixels 5, and blue pixels 6 are formed in each opening 3 c of the black matrix 3 on 2. In this case, in step S12, the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel containing the pigment of each color are applied on the plastic substrate 2, and in step S15, The exposure is performed using a photomask corresponding to the arrangement of the pixels 4, 5, 6. Thus, a photosensitive material layer for red pixels patterned so as to constitute a plurality of red pixels 4, a photosensitive material layer for green pixels patterned so as to constitute a plurality of green pixels 5, and a plurality of blue colors The photosensitive material layer for blue pixels patterned so as to constitute the pixel 6 is formed. In this way, the color filter 1 is obtained.

このように本実施の形態によれば、プラスチック基材2の含水率を測定した後、この測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを移動させて、プラスチック基材2上の感光性材料層3aが露光される。この場合、プラスチック基材2の含水率に応じて、露光されるパターンが拡大または縮小される。このことにより、この後、プラスチック基材2の含水率が周囲環境と平衡となった場合に、プラスチック基材2上の感光性材料層3aのパターンを、フォトマスク15aに形成されていた基準となるパターン形状にほぼ一致させることができる。このため、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3aを精度良くかつ迅速に形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, after the moisture content of the plastic substrate 2 is measured, the projection lens 15c of the exposure device 15 is moved on the plastic substrate 2 based on the measured moisture content. The photosensitive material layer 3a is exposed. In this case, the exposed pattern is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2. Thereby, when the moisture content of the plastic substrate 2 is in equilibrium with the surrounding environment, the pattern of the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 is changed to the reference formed on the photomask 15a. Can be made to substantially match the pattern shape. For this reason, the patterned photosensitive material layer 3a can be accurately and rapidly formed on the plastic substrate 2.

また、本実施の形態によれば、精度良くブラックマトリックス3、赤色画素3、緑色画素5、および青色画素6がパターニングされたプラスチック基材2を用いたカラーフィルター1が得られる。このことにより、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to obtain the color filter 1 using the plastic substrate 2 on which the black matrix 3, the red pixel 3, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are patterned with high accuracy. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

なお、本実施の形態においては、含水率測定装置14が、プラスチック基材2の未塗布領域2aに赤外線を照射して、プラスチック基材2に吸収された赤外線の吸収率を検出し、予め求めておいた吸収率と含水率との関係から含水率を求めるように構成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、プラスチック基材2の含水率が測定可能であれば、他の方式(例えば、マイクロ波オンライン水分計(マルカム製)、電気抵抗式水分計((株)山崎精機研究所製)の測定装置を用いることもできる。   In the present embodiment, the moisture content measuring device 14 irradiates the uncoated area 2a of the plastic substrate 2 with infrared rays, detects the absorption rate of infrared rays absorbed by the plastic substrate 2, and obtains it in advance. An example in which the moisture content is determined from the relationship between the absorption rate and the moisture content described above has been described. However, the present invention is not limited to this. If the moisture content of the plastic substrate 2 can be measured, other methods (for example, a microwave on-line moisture meter (Malcam), an electric resistance moisture meter (Corporation) It is also possible to use a measuring device manufactured by Yamazaki Seiki Laboratory.

また、本実施の形態においては、プラスチック基材2上にブラックマトリックス3、各色の画素4、5、6がパターニングされて、カラーフィルター1が得られる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、プラスチック基材2上にブラックマトリックス3を形成することなく、赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料を塗布して、複数の赤色画素を構成するようにパターニングされた赤色画素用感光性材料層、複数の緑色画素を構成するようにパターニングされた緑色画素用感光性材料層、および複数の青色画素を構成するようにパターニングされた青色画素用感光性材料層を形成して、カラーフィルター1を得るようにしても良い。この場合においても、赤色画素、緑色画素、および青色画素を精度良く形成することができ、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   In the present embodiment, the example in which the black matrix 3 and the pixels 4, 5, 6 of each color are patterned on the plastic substrate 2 to obtain the color filter 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel are applied without forming the black matrix 3 on the plastic substrate 2. A photosensitive material layer for red pixels patterned so as to constitute a plurality of red pixels, a photosensitive material layer for green pixels patterned so as to constitute a plurality of green pixels, and a plurality of blue pixels. The color filter 1 may be obtained by forming a patterned photosensitive material layer for blue pixels as described above. Even in this case, the red pixel, the green pixel, and the blue pixel can be formed with high accuracy, and the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

また、本実施の形態においては、カラーフィルター1の各色の画素として、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6を形成する例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、カラーフィルター1の各色の画素として、イエロー(Y)画素、マゼンタ(M)画素、シアン(C)画素を形成しても良い。すなわち、プラスチック基材2上に、イエロー画素用感光性材料、マゼンタ画素用感光性材料、およびシアン画素用感光性材料を塗布して、複数のイエロー画素を構成するようにパターニングされたイエロー画素用感光性材料層、複数のマゼンタ画素を構成するようにパターニングされたマゼンタ画素用感光性材料層、および複数のシアン画素を構成するようにパターニングされたシアン画素用感光性材料層を形成して、カラーフィルター1を得るようにしても良い。   Further, in the present embodiment, the example in which the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are formed as the pixels of each color of the color filter 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and yellow (Y) pixels, magenta (M) pixels, and cyan (C) pixels may be formed as pixels of each color of the color filter 1. That is, a yellow pixel photosensitive material, a magenta pixel photosensitive material, and a cyan pixel photosensitive material are coated on the plastic substrate 2 and patterned to form a plurality of yellow pixels. Forming a photosensitive material layer, a magenta pixel photosensitive material layer patterned to constitute a plurality of magenta pixels, and a cyan pixel photosensitive material layer patterned to constitute a plurality of cyan pixels; The color filter 1 may be obtained.

第2の実施の形態
次に、図6および図7により、本発明の第2の実施の形態におけるパターン形成方法、カラーフィルターの製造方法、およびパターン形成装置について説明する。
Second Embodiment Next, a pattern forming method, a color filter manufacturing method, and a pattern forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図6および図7に示す第2の実施の形態においては、枚葉のプラスチック基材上に感光性材料層がパターニングされる点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図5に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図6および図7において、図1乃至図5に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The second embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is different only in that the photosensitive material layer is patterned on a single-wafer plastic substrate, and other configurations are shown in FIGS. This is substantially the same as the first embodiment shown. 6 and 7, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図1乃至図5に示す第1の実施の形態においては、帯状に連続するプラスチック基材2が供給ロール11から繰り出されて各ステップのプロセスを行って巻取ロール19に巻き取られる例について説明した。図6および図7に示す第2の実施の形態においては、枚葉のプラスチック基材2が、第1の実施の形態における各ステップのプロセスを行う例について説明する。   In the first embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 5, an example is described in which a plastic base material 2 that is continuous in a strip shape is unwound from a supply roll 11 and is wound on a winding roll 19 by performing a process in each step. did. In the second embodiment shown in FIGS. 6 and 7, an example will be described in which the single-wafer plastic substrate 2 performs the process of each step in the first embodiment.

すなわち、図6に示すパターン形成装置30は、枚葉のプラスチック基材2が積層された基材供給部31を有している。この基材供給部31からプラスチック基材2が搬出されて、各ステップのプロセスを行い、基材回収部32に積層されて回収されるようになっている。   That is, the pattern forming apparatus 30 shown in FIG. 6 includes a base material supply unit 31 on which single-sheet plastic base materials 2 are stacked. The plastic base material 2 is unloaded from the base material supply unit 31, and the process of each step is performed, and the plastic base material 2 is stacked on the base material recovery unit 32 and recovered.

感光性材料塗布部12は、ダイコータまたは印刷法(オフセット印刷等)によりプラスチック基材2上に感光性材料を塗布して、感光性材料層3aを形成するようになっている。ここで、ダイコータにより、プラスチック基材2上に感光性材料を塗布して感光性材料層3aを形成する場合、図7(a)に示すように、感光性材料層3aの側方に感光性材料が塗布されない未塗布領域2aが設けられる。この未塗布領域2aは、含水率測定装置14のセンサー部14aにより赤外線が照射される領域となっており、5〜300mmの幅、とりわけ10〜100mmの幅を有していることが好ましい。このことにより、プラスチック基材2上の感光性材料層3aの領域を確保すると共に、赤外線がプラスチック基材2から外れて照射されること、および感光性材料層3aに照射されて含水率の測定精度が低下することを防止することができる。なお、この未塗布領域2aは、図示しないが、感光性材料層3aの両側方に設けられていても良い。   The photosensitive material application unit 12 is configured to apply a photosensitive material on the plastic substrate 2 by a die coater or a printing method (offset printing or the like) to form the photosensitive material layer 3a. Here, when the photosensitive material layer 3a is formed by applying a photosensitive material on the plastic substrate 2 with a die coater, as shown in FIG. 7A, the photosensitive material layer 3a is exposed laterally. An uncoated area 2a where no material is applied is provided. This non-application area | region 2a becomes an area | region where infrared rays are irradiated by the sensor part 14a of the moisture content measuring apparatus 14, and it is preferable to have a width | variety of 5-300 mm, especially a width | variety of 10-100 mm. Thereby, while ensuring the area | region of the photosensitive material layer 3a on the plastic base material 2, infrared rays remove | deviate from the plastic base material 2, and the photosensitive material layer 3a is irradiated, and a moisture content is measured. It is possible to prevent the accuracy from decreasing. In addition, although not shown in figure, this uncoated area | region 2a may be provided in the both sides of the photosensitive material layer 3a.

また、オフセット印刷等により、プラスチック基材2上に感光性材料を塗布して感光性材料層3aを形成する場合、図7(a)に示すように、感光性材料層3aの側方に感光性材料が塗布されない未塗布領域2aが設けられる。なお、このことに限られることはなく、感光性材料層3aの任意の部分に、図7(b)に示すように矩形状に形成しても良い。この場合、矩形の各辺は、5〜300mm、とりわけ10〜100mmとすることが好ましい。また、未塗布部分2aは、図7(c)に示すような楕円形状、または円形状に形成しても良く、この場合、楕円または円は、5〜300mm、とりわけ10〜100mmの長径または直径を有していることが好ましい。さらに、このような未塗布部分2aは、上述した形状に限られることはなく、任意の形状とすることができる。   Further, when the photosensitive material layer 3a is formed by applying a photosensitive material on the plastic substrate 2 by offset printing or the like, as shown in FIG. 7A, the photosensitive material layer 3a is exposed to the side. The non-application area | region 2a in which a conductive material is not apply | coated is provided. In addition, it is not restricted to this, You may form in a rectangular shape as shown in FIG.7 (b) in the arbitrary parts of the photosensitive material layer 3a. In this case, each side of the rectangle is preferably 5 to 300 mm, particularly 10 to 100 mm. Further, the uncoated portion 2a may be formed in an elliptical shape or a circular shape as shown in FIG. 7C. In this case, the elliptical shape or the circular shape has a major axis or diameter of 5 to 300 mm, particularly 10 to 100 mm. It is preferable to have. Furthermore, such an unapplied portion 2a is not limited to the shape described above, and can be an arbitrary shape.

各ステップにおけるプロセスは、第1の実施の形態と略同一である。なお、本実施の形態においては、各プラスチック基材2は、ガラスなどにより形成された支持基板(図示せず)上に取り付けることが好ましい。このことにより、パターン形成装置30内において枚葉のプラスチック基材2を搬送することができる。   The process in each step is substantially the same as in the first embodiment. In the present embodiment, each plastic substrate 2 is preferably attached on a support substrate (not shown) formed of glass or the like. Thus, the single-wafer plastic substrate 2 can be conveyed in the pattern forming apparatus 30.

このように本実施の形態によれば、プラスチック基材2の含水率を測定した後、この測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを移動させて、プラスチック基材2上の感光性材料層3aが露光される。この場合、プラスチック基材2の含水率に応じて、露光されるパターンが拡大または縮小される。このことにより、この後、プラスチック基材2の含水率が周囲環境と平衡となった場合に、プラスチック基材2上の感光性材料層3aのパターンを、フォトマスク15aに形成されていた基準となるパターン形状にほぼ一致させることができる。このため、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3aを精度良くかつ迅速に形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, after the moisture content of the plastic substrate 2 is measured, the projection lens 15c of the exposure device 15 is moved on the plastic substrate 2 based on the measured moisture content. The photosensitive material layer 3a is exposed. In this case, the exposed pattern is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2. Thereby, when the moisture content of the plastic substrate 2 is in equilibrium with the surrounding environment, the pattern of the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 is changed to the reference formed on the photomask 15a. Can be made to substantially match the pattern shape. For this reason, the patterned photosensitive material layer 3a can be accurately and rapidly formed on the plastic substrate 2.

また、本実施の形態によれば、精度良くブラックマトリックス3、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がパターニングされたプラスチック基材2を用いたカラーフィルター1が得られる。このことにより、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to obtain the color filter 1 using the plastic substrate 2 on which the black matrix 3, the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are patterned with high accuracy. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

第3の実施の形態
次に、図8および図9により、本発明の第3の実施の形態におけるパターン形成方法について説明する。
Third Embodiment Next, a pattern forming method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図8および図9に示す第3の実施の形態におけるパターン形成方法においては、プラスチック基材上に、配線材料層をパターニングする点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図5に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図8および図9において、図1乃至図5に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The pattern forming method according to the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 is different in that a wiring material layer is patterned on a plastic substrate, and other configurations are shown in FIGS. This is substantially the same as the first embodiment shown. 8 and 9, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図8に示すように、本実施の形態におけるパターン形成装置40においては、プラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11とプラスチック基材2上に感光性材料を塗布する感光性材料塗布部12との間に、プラスチック基材2上に導電性材料(例えば、インジウム錫酸化物(ITO))からなる膜状の配線材料層45を形成する配線材料層形成部41が設けられている。この配線材料層形成部41は、スパッタ法若しくはEB蒸着法により、プラスチック基材2上に導電性材料からなる配線材料層45を形成するようになっている。   As shown in FIG. 8, in the pattern forming apparatus 40 in the present embodiment, a supply roll 11 around which a plastic substrate 2 is wound, and a photosensitive material application unit 12 that applies a photosensitive material onto the plastic substrate 2, In the meantime, a wiring material layer forming portion 41 for forming a film-like wiring material layer 45 made of a conductive material (for example, indium tin oxide (ITO)) is provided on the plastic substrate 2. The wiring material layer forming part 41 forms a wiring material layer 45 made of a conductive material on the plastic substrate 2 by sputtering or EB vapor deposition.

本実施の形態における感光性材料塗布部12は、ダイコータまたは印刷法(オフセット印刷等)によりプラスチック基材2上に、配線材料層45を介して、エッチングのレジスト用として使用可能な感光性材料を塗布して、感光性材料層46を形成するようになっている。この場合においても、第1および第2の実施の形態と同様にして、プラスチック基材2上に、感光性材料が塗布されない未塗布領域2aが形成される。   In the present embodiment, the photosensitive material application unit 12 is made of a photosensitive material that can be used as a resist for etching via the wiring material layer 45 on the plastic substrate 2 by a die coater or a printing method (offset printing or the like). The photosensitive material layer 46 is formed by coating. Even in this case, as in the first and second embodiments, the uncoated region 2a where the photosensitive material is not coated is formed on the plastic substrate 2.

また、熱処理部18の下流側に、パターニングされた感光性材料層46をレジストとして配線材料層45をエッチングするエッチング加工部42が設けられている。また、このエッチング加工部42の下流側に、感光性材料層46を除去するレジスト除去部43が設けられている。   Further, an etching processing unit 42 that etches the wiring material layer 45 using the patterned photosensitive material layer 46 as a resist is provided on the downstream side of the heat treatment unit 18. Further, a resist removal portion 43 for removing the photosensitive material layer 46 is provided on the downstream side of the etching processing portion 42.

図8および図9に示すパターン形成方法においては、まず、帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11を準備する(ステップS41)。   In the pattern forming method shown in FIGS. 8 and 9, first, a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 is wound is prepared (step S41).

供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2上に、配線材料層形成部41により、導電性材料からなる配線材料層45が形成される(ステップS42)。   A wiring material layer 45 made of a conductive material is formed on the plastic base material 2 fed from the supply roll 11 by the wiring material layer forming unit 41 (step S42).

次に、プラスチック基材2上に、配線材料層45を介して、感光性材料塗布部12により感光性材料が膜状に塗布される(ステップS43)。このことにより、配線材料層45上に感光性材料層46が形成される。   Next, a photosensitive material is applied in the form of a film by the photosensitive material application unit 12 via the wiring material layer 45 on the plastic substrate 2 (step S43). As a result, a photosensitive material layer 46 is formed on the wiring material layer 45.

配線材料層45上に塗布された感光性材料層46は、乾燥処理部13により乾燥される(ステップS44)。この場合、感光性材料層46は、約50℃〜120℃の温度で、約1〜5分間、プリベークされ、感光性材料層46に含まれる溶剤が蒸発し、感光性材料層46を、配線材料層45を介してプラスチック基材2へ密着させることができる。   The photosensitive material layer 46 applied on the wiring material layer 45 is dried by the drying processing unit 13 (step S44). In this case, the photosensitive material layer 46 is pre-baked at a temperature of about 50 ° C. to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes, the solvent contained in the photosensitive material layer 46 is evaporated, and the photosensitive material layer 46 is wired. It can be adhered to the plastic substrate 2 via the material layer 45.

感光性材料層46がプリベークされたプラスチック基材2の含水率が、含水率測定装置14により測定される(ステップS45)。   The moisture content of the plastic substrate 2 on which the photosensitive material layer 46 has been pre-baked is measured by the moisture content measuring device 14 (step S45).

次に、露光装置15により、感光性材料層46は、所定のパターンで露光される(ステップS46)。この場合、所定形状の配線パターンを形成するためのフォトマスク15aを用いて露光が行われる。   Next, the photosensitive material layer 46 is exposed with a predetermined pattern by the exposure device 15 (step S46). In this case, exposure is performed using a photomask 15a for forming a wiring pattern having a predetermined shape.

また、この場合、制御装置16により、測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを感光性材料層46に対して垂直方向に移動させるようにレンズ駆動部15dが制御される。このようにして、プラスチック基材2の含水率に応じて、感光性材料層46に露光されるパターンが拡大または縮小される。   Further, in this case, the lens driving unit 15d is controlled by the control device 16 so as to move the projection lens 15c of the exposure device 15 in a direction perpendicular to the photosensitive material layer 46 based on the measured moisture content. . In this way, the pattern exposed to the photosensitive material layer 46 is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2.

露光された感光性材料層46は、現像装置17により現像される(ステップS47)。このことにより、配線材料層45上において、感光性材料層46を、上述した配線パターンの形状にパターニングすることができる。   The exposed photosensitive material layer 46 is developed by the developing device 17 (step S47). Thereby, the photosensitive material layer 46 can be patterned on the wiring material layer 45 in the shape of the wiring pattern described above.

次に、熱処理部18により、感光性材料層46に対して熱処理が施される(ステップS48)。この場合、感光性材料層46は、約50〜160℃、約1〜60分間、熱処理されて、感光性硬化(ポストベーク)される。   Next, heat treatment is performed on the photosensitive material layer 46 by the heat treatment unit 18 (step S48). In this case, the photosensitive material layer 46 is heat-treated at about 50 to 160 ° C. for about 1 to 60 minutes to be photocured (post-baked).

その後、エッチング加工部42により、感光性材料層46をレジストとして配線材料層45がエッチングされる(ステップS49)。このことにより、配線材料層45を、感光性材料層46のパターンに対応してパターニングすることができる。   Thereafter, the wiring portion 45 is etched by the etching processing unit 42 using the photosensitive material layer 46 as a resist (step S49). Thereby, the wiring material layer 45 can be patterned corresponding to the pattern of the photosensitive material layer 46.

次に、レジスト除去部43により配線材料層45から感光性材料層46が除去される(ステップS50)。その後、プラスチック基材2は、パターニングされた配線材料層45とともに巻取ロール19に巻き取られて回収される(ステップS51)。   Next, the photosensitive material layer 46 is removed from the wiring material layer 45 by the resist removing unit 43 (step S50). Thereafter, the plastic substrate 2 is wound and collected by the winding roll 19 together with the patterned wiring material layer 45 (step S51).

このように本実施の形態によれば、プラスチック基材2の含水率を測定した後、この測定された含水率に基づいて、露光装置15の投影レンズ15cを移動させて、プラスチック基材2上の配線材料層45に塗布された感光性材料層46が露光される。この場合、プラスチック基材2の含水率に応じて、露光されるパターンが拡大または縮小される。このことにより、この後、プラスチック基材2の含水率が周囲環境と平衡となった場合に、プ配線材料層45上の感光性材料層46のパターンを、フォトマスク15aに形成されていた基準となるパターン形状にほぼ一致させることができる。このため、配線材料層45上に、パターニングされた感光性材料層46を精度良くかつ迅速に形成することができる。この結果、この感光性材料層46をレジストとして配線材料層45をエッチングすることにより、プラスチック基材2上に精度良くかつ迅速に配線材料層45をパターニングすることができる。   As described above, according to the present embodiment, after the moisture content of the plastic substrate 2 is measured, the projection lens 15c of the exposure device 15 is moved on the plastic substrate 2 based on the measured moisture content. The photosensitive material layer 46 applied to the wiring material layer 45 is exposed. In this case, the exposed pattern is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2. As a result, when the moisture content of the plastic substrate 2 is in equilibrium with the surrounding environment, the pattern of the photosensitive material layer 46 on the wiring material layer 45 is the reference that has been formed on the photomask 15a. The pattern shape can be substantially matched. Therefore, the patterned photosensitive material layer 46 can be accurately and quickly formed on the wiring material layer 45. As a result, the wiring material layer 45 can be patterned on the plastic substrate 2 with high accuracy and speed by etching the wiring material layer 45 using the photosensitive material layer 46 as a resist.

以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。また、これらの本実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。以下、代表的な変形例について説明する。   As mentioned above, although embodiment by this invention has been described, naturally, within the scope of the gist of this invention, these embodiment can also be combined suitably partially. Further, in the present embodiment, various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. Hereinafter, typical modifications will be described.

上述した実施の形態においては、所定のパターンに形成されたフォトマスクを用いて、感光性材料層3aを露光する例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、プラスチック基材2が枚葉状である場合には、フォトマスクを用いることなく、露光光を照射しながら感光性材料層3aを水平面内で移動させて、感光性材料層3aを所定のパターンで露光するようにしても良い。この場合の露光装置は、図示しないが、以下のように構成されている。   In the above-described embodiment, the example in which the photosensitive material layer 3a is exposed using the photomask formed in a predetermined pattern has been described. However, the present invention is not limited to this, and when the plastic substrate 2 is in the form of a single wafer, the photosensitive material layer 3a is moved in the horizontal plane while irradiating exposure light without using a photomask. The conductive material layer 3a may be exposed in a predetermined pattern. The exposure apparatus in this case is configured as follows although not shown.

すなわち、露光装置は、露光光(レーザ光、LEDなど)を発する光源と、プラスチック基材2を載置するとともに、水平面内を移動自在なステージと、光源とステージとの間に設けられ、光源からの露光光を感光性材料層3aに垂直に照射する投影レンズと、ステージを水平面内で移動させるステージ駆動部とを有している。このようにして、露光装置は、露光光を照射しながら、所定のパターンに基づいてステージを水平面内で移動させて、感光性材料層3aを所定のパターンで露光するように構成されている。   That is, the exposure apparatus is provided between a light source that emits exposure light (laser light, LED, etc.), a stage on which the plastic substrate 2 is mounted and movable in a horizontal plane, and the light source. A projection lens that irradiates the photosensitive material layer 3a with the exposure light from the vertical direction, and a stage drive unit that moves the stage in a horizontal plane. In this way, the exposure apparatus is configured to expose the photosensitive material layer 3a in a predetermined pattern by moving the stage in a horizontal plane based on the predetermined pattern while irradiating the exposure light.

また、露光装置のステージ駆動部に、制御装置が接続されている。この制御装置には、基準となる所定のパターンを作成するための描画データが保存されており、一般的には、この描画データを用いて、ステージを移動させるように露光装置のステージ駆動部を制御している。そこで、本変形例における制御装置は、含水率測定部により測定された含水率に基づいて、所定のパターンに対応するステージの移動量を変化させるように露光装置のステージ駆動部を制御する。この場合、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるように、ステージ駆動部が制御される。   A control device is connected to the stage drive unit of the exposure apparatus. In this control device, drawing data for creating a predetermined pattern as a reference is stored, and in general, the stage driving unit of the exposure apparatus is used to move the stage using this drawing data. I have control. Therefore, the control device in the present modification controls the stage drive unit of the exposure apparatus so as to change the amount of movement of the stage corresponding to the predetermined pattern based on the moisture content measured by the moisture content measurement unit. In this case, the stage drive unit is controlled so that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern has a linear relationship with the measured moisture content.

このような露光装置により感光性材料層3aを露光する場合、例えば、プラスチック基材2の含水率が、基準となる周囲環境との平衡状態よりも大きい場合には、パターンを拡大させるように、ステージの移動量を増やす。一方、プラスチック基材2の含水率が、周囲環境との平衡状態よりも小さい場合には、パターンを縮小させるように、ステージの移動量を減らす。このようにして、プラスチック基材2の含水率に応じて、感光性材料層3aに露光されるパターンが拡大または縮小される。このことにより、この後、プラスチック基材2の含水率が周囲環境と平衡となった場合に、プラスチック基材2上の感光性材料層3aのパターンを、基準となるパターン形状にほぼ一致させることができる。このため、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3aを精度良くかつ迅速に形成することができる。   When exposing the photosensitive material layer 3a with such an exposure apparatus, for example, when the moisture content of the plastic substrate 2 is larger than the equilibrium state with the reference surrounding environment, the pattern is enlarged. Increase the amount of stage movement. On the other hand, when the moisture content of the plastic substrate 2 is smaller than the equilibrium state with the surrounding environment, the moving amount of the stage is reduced so as to reduce the pattern. In this manner, the pattern exposed to the photosensitive material layer 3a is enlarged or reduced according to the moisture content of the plastic substrate 2. Accordingly, when the water content of the plastic substrate 2 is in equilibrium with the surrounding environment, the pattern of the photosensitive material layer 3a on the plastic substrate 2 is made to substantially match the reference pattern shape. Can do. For this reason, the patterned photosensitive material layer 3a can be accurately and rapidly formed on the plastic substrate 2.

1 カラーフィルター
2 プラスチック基材
2a 未塗布領域
3 ブラックマトリックス
3a 感光性材料層
3b バンク(隔壁)
3c 開口部
4 赤色画素
5 緑色画素
6 青色画素
7 保護層
8 透明電極膜
10 パターン形成装置
11 供給ロール
12 感光性材料塗布部
13 乾燥処理部
14 含水率測定装置
14a センサー部
14b 水分計
15 露光装置
15a フォトマスク
15b ステージ
15c 投影レンズ
15d レンズ駆動部
16 制御装置
17 現像装置
18 熱処理部
19 巻取ロール
20 案内ロール
30 パターン形成装置
31 基材供給部
32 基材回収部
40 パターン形成装置
41 配線材料層形成部
42 エッチング加工部
43 レジスト除去部
45 配線材料層
46 感光性材料層
1 Color filter 2 Plastic substrate 2a Uncoated area 3 Black matrix 3a Photosensitive material layer 3b Bank (partition)
3c Opening 4 Red pixel 5 Green pixel 6 Blue pixel 7 Protective layer 8 Transparent electrode film 10 Pattern forming device 11 Supply roll 12 Photosensitive material application unit 13 Drying processing unit 14 Moisture content measuring device 14a Sensor unit 14b Moisture meter 15 Exposure device 15a Photomask 15b Stage 15c Projection lens 15d Lens drive unit 16 Control device 17 Development device 18 Heat treatment unit 19 Winding roll 20 Guide roll 30 Pattern forming device 31 Base material supply unit 32 Base material recovery unit 40 Pattern formation device 41 Wiring material layer Formation part 42 Etching part 43 Resist removal part 45 Wiring material layer 46 Photosensitive material layer

Claims (11)

プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を形成するパターン形成方法において、
プラスチック基材を準備する工程と、
プラスチック基材に対して感光性材料を塗布して乾燥させて、感光性材料層を形成する工程と、
感光性材料層が形成されたプラスチック基材の含水率を含水率測定装置により測定する工程と、
プラスチック基材上の感光性材料層を、露光装置により所定のパターンで露光する工程と、
露光された感光性材料層を現像してパターニングする工程と、を備え、
プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により露光装置が制御されて、露光されるパターンを拡大または縮小させることを特徴とするパターン形成方法。
In a pattern forming method for forming a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate,
Preparing a plastic substrate;
Applying a photosensitive material to a plastic substrate and drying to form a photosensitive material layer;
A step of measuring the moisture content of the plastic substrate on which the photosensitive material layer is formed by a moisture content measuring device;
Exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate in a predetermined pattern by an exposure device;
And developing and patterning the exposed photosensitive material layer,
When exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate, the exposure device is controlled by the control device based on the moisture content measured by the moisture content measuring device to enlarge or reduce the exposed pattern. A pattern forming method.
プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、所定のパターンに形成された露光装置のフォトマスクを通った露光光が投影レンズを介して感光性材料層に照射されて、感光性材料層が所定のパターンに露光されるようになっており、
含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により、投影レンズを感光性材料層に対して移動させるように露光装置が制御されることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
When exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate, exposure light passing through the photomask of the exposure apparatus formed in a predetermined pattern is irradiated to the photosensitive material layer through the projection lens, and the photosensitive material layer Is exposed to a predetermined pattern,
2. The pattern according to claim 1, wherein the exposure device is controlled by the control device to move the projection lens relative to the photosensitive material layer based on the moisture content measured by the moisture content measuring device. Forming method.
プラスチック基材上の感光性材料層を露光する際、プラスチック基材がステージ上に載置され、露光光を照射しながら所定のパターンに基づいてステージを水平面内で移動させて、感光性材料層が所定のパターンに露光されるようになっており、
含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置により、ステージの移動量を変化させるように露光装置が制御されることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
When exposing the photosensitive material layer on the plastic substrate, the plastic substrate is placed on the stage, and the stage is moved in a horizontal plane based on a predetermined pattern while irradiating the exposure light. Is exposed to a predetermined pattern,
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the exposure apparatus is controlled by the control device so as to change the moving amount of the stage based on the moisture content measured by the moisture content measuring device.
露光されるパターンの拡大率または縮小率は、測定された含水率に対して線形関係にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のパターン形成方法。   4. The pattern forming method according to claim 1, wherein an enlargement ratio or a reduction ratio of the exposed pattern is linearly related to the measured moisture content. 感光性材料層を形成する工程において、プラスチック基材上に導電性材料からなる配線材料層が設けられ、この配線材料層上に感光性材料層が形成され、
感光性材料層がパターニングされた後、この感光性材料層をレジストとして配線材料層がエッチングされてパターニングされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のパターン形成方法。
In the step of forming the photosensitive material layer, a wiring material layer made of a conductive material is provided on the plastic substrate, and the photosensitive material layer is formed on the wiring material layer.
5. The pattern forming method according to claim 1, wherein after the photosensitive material layer is patterned, the wiring material layer is etched and patterned using the photosensitive material layer as a resist.
請求項1乃至4のいずれかに記載のパターン形成方法により、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用感光性材料層を形成する工程を備え、
カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
A step of forming a photosensitive material layer for a plurality of color pixels patterned so as to constitute a plurality of color pixels on a plastic substrate by the pattern forming method according to claim 1,
A method for producing a color filter, comprising obtaining a color filter.
プラスチック基材上に、パターニングされた感光性材料層を形成するパターン形成装置において、
プラスチック基材に対して感光性材料を塗布して、感光性材料層を形成する感光性材料塗布部と、
感光性材料層が形成されたプラスチック基材の含水率を測定する含水率測定装置と、
プラスチック基材上の感光性材料層を所定のパターンで露光する露光装置と、
露光された感光性材料層を現像してパターニングする現像装置と、
含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、露光されるパターンを拡大または縮小させるように露光装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とするパターン形成装置。
In a pattern forming apparatus for forming a patterned photosensitive material layer on a plastic substrate,
A photosensitive material application part for applying a photosensitive material to a plastic substrate to form a photosensitive material layer;
A moisture content measuring device for measuring the moisture content of the plastic substrate on which the photosensitive material layer is formed;
An exposure apparatus that exposes the photosensitive material layer on the plastic substrate in a predetermined pattern;
A developing device for developing and patterning the exposed photosensitive material layer; and
A pattern forming apparatus comprising: a control device that controls an exposure device so as to enlarge or reduce an exposed pattern based on a moisture content measured by a moisture content measuring device.
露光装置は、露光光を発する光源と、所定のパターンに形成されたフォトマスクと、プラスチック基材が載置されるステージと、フォトマスクとステージとの間においてステージに対して垂直方向に移動自在に設けられ、フォトマスクを通った露光光を感光性材料層に照射する投影レンズと、この投影レンズを移動させるレンズ駆動部とを有し、
含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置は、投影レンズを感光性材料層に対して移動させるように露光装置のレンズ駆動部を制御することを特徴とする請求項7に記載のパターン形成装置。
The exposure apparatus is movable in a direction perpendicular to the stage between a light source that emits exposure light, a photomask formed in a predetermined pattern, a stage on which a plastic substrate is placed, and the photomask and the stage. A projection lens that irradiates the photosensitive material layer with exposure light passing through a photomask, and a lens driving unit that moves the projection lens,
The control device controls the lens driving unit of the exposure device to move the projection lens relative to the photosensitive material layer based on the moisture content measured by the moisture content measuring device. The pattern forming apparatus as described.
制御装置は、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるようにレンズ駆動部を制御することを特徴とする請求項8に記載のパターン形成装置。   9. The pattern forming apparatus according to claim 8, wherein the control device controls the lens driving unit so that the enlargement ratio or reduction ratio of the exposed pattern has a linear relationship with the measured moisture content. . 露光装置は、露光光を発する光源と、プラスチック基材が載置されるとともに、水平面内を移動自在なステージと、光源とステージとの間に設けられ、光源からの露光光を感光性材料層に照射する投影レンズと、ステージを移動させるステージ駆動部とを有し、露光光を照射しながら所定のパターンに基づいてステージを水平面内で移動させて、感光性材料層が所定のパターンで露光されるようになっており、
含水率測定装置により測定された含水率に基づいて、制御装置は、当該パターンに対応するステージの移動量を変化させるように露光装置のステージ駆動部を制御することを特徴とする請求項7に記載のパターン形成装置。
An exposure apparatus is provided between a light source that emits exposure light, a plastic substrate, a stage that is movable in a horizontal plane, and the light source and the stage. A projection lens that irradiates the light source and a stage drive unit that moves the stage, and the photosensitive material layer is exposed in a predetermined pattern by moving the stage in a horizontal plane based on a predetermined pattern while irradiating exposure light. Is supposed to be
The control device controls the stage driving unit of the exposure apparatus so as to change the amount of movement of the stage corresponding to the pattern based on the moisture content measured by the moisture content measuring device. The pattern forming apparatus as described.
制御装置は、露光されるパターンの拡大率または縮小率が、測定された含水率に対して線形関係となるようにステージ駆動部を制御することを特徴とする請求項10に記載のパターン形成装置。   The pattern forming apparatus according to claim 10, wherein the control device controls the stage driving unit so that an enlargement ratio or a reduction ratio of the exposed pattern is linearly related to the measured moisture content. .
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