JPH1010745A - パターン露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続した基材上に感光性レジスト膜を形成し、
その上からストライプ状の遮光パターンを有する露光用
マスクを介して、基材を連続的に送りつつ連続照射状態
でパターン露光し、所望の露光照射量を充足してストラ
イプパターンを形成することを特徴とするパターン露光
方法において、個別部分に分かれた形状のストライプパ
ターンを、高効率かつ高精度に形成するための露光方法
を提供する。 【解決手段】形成すべきストライプパターンの外形部の
みを残しパターン部内が開口部となっている形状の無終
端ベルトを、基材と厳密に同期して移動させつつ露光す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続したフィルム
状基材の上にパターンを形成する方法に係わる。さらに
言えば、液晶表示装置用カラーフィルタ等の遮光パター
ンやカラーパターンを形成するための露光方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すような、表面に感光性レジス
トを塗布した連続したフィルム状基材１の上に、所定の
ストライプ状の遮光パターン膜を有する露光用マスク８
を介して露光しパターン形成する際には、従来は、間欠
的に露光を行っていた。すなわち、基材１と露光用マス
ク８を位置合わせして停止してから一括露光を行い、引
き続いて基材１を移動させて再び位置合わせし、停止を
してから一括露光を行うという工程を繰り返すことによ
りパターン形成していた。しかしながら、この方法で
は、例えば位置合わせの時間、露光操作、基材の移動な
どの各工程に積算的に時間を要し、単位時間当たりの処
理能力（スループット）が低いという問題があった。

【０００３】そこで、高効率なパターン形成を達成する
ための方法として、感光性レジスト膜を形成したフィル
ム状基材を連続的に送りつつ、連続照射状態でパターン
露光してパターンを形成するという方法を提案するに至
る。しかし、この方法で問題となるのは、固定された露
光用マスクを用いて連続照射を行った場合、得られるの
は連続したストライプパターンであるということであ
る。しかるに、特殊な場合を除いて獲得したい形状は、
連続した基板の移動方向に間欠的に形成された独立パタ
ーン、すなわち液晶表示装置画面に対応して個別に分か
れたカラーフィルタパターンこそ望ましい。

【０００４】従来は、このような分割された形状を形成
するために、光源装置内の光源からの光が集束する部分
にシャッターを設けてそれを開閉する方法などを試行し
たが、これでは連続して移動する基板に対し、定位置を
照射する光を一斉にオン、オフするため、当然ながらそ
の瞬間の開閉により基板上の感光性レジスト膜の前端部
と後端部に露光不足が生じ、感光部分の前後にぼけが生
じ、得られるパターンの境界形状がぼやけるという問題
が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の問題を解決し、個別部分に分かれた形状のストライプ
パターンを、高効率かつ高精度に形成するための露光方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続した基材
上に感光性レジスト膜を形成し、その上からストライプ
状の遮光パターンを有する露光用マスクを介して、基材
を連続的に送りつつ連続照射状態でパターン露光し、所
望の露光照射量を充足してストライプパターンを形成す
ることを特徴とするパターン露光方法において、形成す
べきストライプパターンの外形部のみを残しパターン部
内が開口部となっている形状の無終端ベルトを、基材お
よび露光用マスクより光源側を通るようにし、該無終端
ベルトを基材と同期して移動させつつ露光することによ
り、基板上の所定部位に個別部分に分かれたストライプ
パターンをパターン露光することを特徴とするパターン
露光方法である。

【０００７】ここで連続した基材とは、帯状、フィルム
状の長尺物であり、材質としては、４２合金（ニッケル
４２重量％、残部鉄）、アンバー材（ニッケル３６重量
％、マンガン０．３６重量％、残部鉄）、１８−８ステ
ンレス鋼のような、空気中で難錆性の金属、耐熱性ポリ
エステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネ
ートフィルム等の剛性と耐熱性を兼備した合成樹脂フィ
ルムが使用できる。合成樹脂フィルムの場合、剛性は、
基材を搬送する際の伸縮が本発明では好ましくないこと
から導き出される必須の性質である。

【０００８】感光性レジスト膜は、感光性樹脂を基材の
上面に均一な厚さで塗布乾燥したものであって、塗布法
としては、ロールコート法、バーコート法、スリットコ
ート法など公知の手段が使用できる。また、塗布区域
は、全面コートである必要はなく、カラーフィルタ等の
所望パターンの必要面積に対応して間欠的、部分的に一
定区域を塗布しても良い。感光性レジスト膜は、染料、
顔料などの着色剤を分散混合してあるものであっても良
い。この場合、露光後現像するだけで着色パターンが得
られる。

【０００９】露光用マスクは、透明ガラスの下面にスト
ライプ状パターンの遮光膜を有するもので、言うまでも
なくストライプ状パターンの方向は、連続した基材の搬
送方向と平行になるように、露光マスクは設置される。

【００１０】露光用マスク８の直上には、形成すべきス
トライプパターンの外形部のみを残しパターン部は開口
部となっている遮光性の無終端ベルト９が設置されてお
り、これを基材１の搬送速度、方向および平行度と厳密
に同期して移動させる。これにより、個別部分に分かれ
たストライプ状のパターンを、境界にぼけが生じること
なく鮮明、かつ高精度に形成することができる。この無
終端ベルト９の材質は、基材１と同様に、剛性と耐熱性
を兼備した金属薄板や合成樹脂フィルムが使用できる。
無終端ベルト９の周囲長は、開口部の繰り返しピッチと
同じもしくは整数倍である。

【００１１】この無終端ベルト９と基材１を厳密に同期
させた状態で、搬送中の基材に対して光源からの照射光
が照射され、露光用マスク８のストライプ状パターンお
よび無終端ベルト９のパターン外形の双方が開口してい
る部分から照射光が基材面に達する。無終端ベルト９と
基材１の厳密な同期のためには、例えば無終端ベルト９
および基材１の移動方向に対し両脇近くに、精密な一定
の大きさ、位置、平行度を備えた多数の穿孔Ａおよび
Ａ′を形成し、これら穿孔Ａ、Ａ′相互を接続または比
較して同期をとるなどの方法を用いることができる。

【００１２】露光後は、パターン化のため、現像処理が
行われる。感光性レジストがネガ型の場合、光が照射さ
れなかった部分が現像液により溶解除去され、照射領域
が残存してストライプパターンとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１及び図
３に示す図面を用いて説明する。図３に示すように、例
えば４２合金の金属フィルムよりなる基材１がコイル状
に巻かれた送り出しリール２より基材１が、後述の露光
工程で処理可能な最大の一定の速度で送り出され、まず
コーター３ａにより剥離層４が基材１表面の全面に均一
な厚さで塗布され、オーブン６ａにより剥離層４が乾燥
される。次いでコーター３ｂにより着色剤として顔料を
分散混合したネガ型感光性レジスト膜５が基材１表面の
全面に均一な厚さで塗布され、オーブン６ｂによりレジ
スト膜５が乾燥される。こののちノンタッチローラー
７′や通常のローラー７により基材１がガイドされ、基
材１の送り長さ２４０ｍｍ当たり±３μｍの機械的精度
で基材１の進行方向に対して横方向の揺動が抑えられ、
直線性が確保されつつ、図１に示す露光部Ｘへと進む。

【００１４】露光部Ｘで基材１は、線幅３００μｍ、ピ
ッチ４００μｍのストライプ状パターンが、幅３２０ｍ
ｍ、長さ６４ｍｍの範囲で形成された露光用マスク８と
対向し、その間のギャップが、例えば約１００μｍの近
接露光となるよう制御される。

【００１５】露光用マスク８の直上には、開口部の繰り
返しピッチと同じもしくは整数倍の周囲長の金属薄板よ
りなり、形成すべきストライプパターンの外形部のみを
残しパターン部は開口部となっている無終端ベルト９
が、複数の回転軸の外周に巻き付けるように設置されて
おり、これを基材１の搬送速度、方向および平行度と厳
密に同期して移動させる。これにより、個別部分に分か
れたストライプ状のパターンを、その境界部にぼけが生
じることなく鮮明、かつ高精度に形成することができ
る。この無終端ベルト９と基材１の厳密な同期のため
に、無終端ベルト９、および基材１の移動方向に対し両
脇近くに、精密な一定の大きさ、位置、平行度を備えた
多数の穿孔ＡおよびＡ′を鑽孔し形成してある。これら
穿孔Ａ、Ａ′相互を接続または比較してパターン部の外
形の同期をとるためには、例えば図１に示すギア１７を
用いてかみ合わせることなどに依ることができる。

【００１６】ちなみに無終端ベルト９には、ストライプ
パターン部以外にも、品名などの任意のパターンを開口
部として形成しておくことができる。この場合、露光用
マスク８上の前記任意のパターンが通過する帯状区域は
全て開口部としておく。そして光源１０およびその光を
効率よく利用するための反射鏡１６が前記無終端ベルト
９内部の空間に位置し、紫外光を連続的に発生する。

【００１７】なお、本実施例では、光源から照射される
照度は、基材面において１２０ｍＷ／ｃｍ²であり、基
材を約３．１ｍ／ｍｉｎの分速で搬送することにより、
露光照射量は１５０ｍＪ／ｃｍ²という適正値が得られ
る。この場合、カラーフィルタ画面の縦幅（基材の長手
方向幅）は約２０ｃｍであるから、１時間当たり約９０
０シートの露光処理ができる。以上のごとき機構によ
り、露光部Ｘにおいて基材１上のレジスト膜５に線幅１
００μｍ、ピッチ４００μｍの着色ストライプパターン
が露光される。

【００１８】こののち、パターン露光されたレジスト膜
５をもつ基材１は、続いてそのまま現像工程へと進めら
れる。すなわち、ノズル１１より現像液を基材１表面よ
り噴霧することによりスプレー現像を行い、続いて純水
スプレー１２による水洗工程、エアーナイフ１３による
乾燥工程、及びホットプレート１４内の移動によるポス
トベーク工程を経る。最後に、着色ストライプパターン
が形成された基材１を巻取りリール１５に２ｋｇ／ｍｍ
²の張力で巻き付ける。以上の工程を、必要なストライ
プパターンの色数分だけ繰り返すが、この場合にも無終
端ベルト９および基材１に鑽孔された穿孔ＡおよびＡ′
が、位置合わせの基準となり、高精度に複数色分のスト
ライプパターンが形成できる。

【００１９】

【発明の効果】無終端ベルト９および基材１に鑽孔され
た多数の穿孔ＡおよびＡ′を用いてパターン部外形のマ
スキングの同期をとる上記の方法により、個別部分に分
かれた形状の露光パターンを、その境界をぼやけさせる
ことなく、高スループットかつ高精度に形成することが
できる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパターン露光方法の一実施例の要部を
示す斜視図である。

【図２】従来法及び本発明の方法に用いる露光方法の基
本概念を示す説明図である。

【図３】本発明の実施の一形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 送り出しリール ３ コーター ４ 剥離層 ５ レジスト膜 ６ オーブン ７ ローラー ８ 露光用マスク ９ 無終端ベルト １０ 光源 １１ ノズル １２ 純水スプレー １３ エアーナイフ １４ ホットプレート １５ 巻取りリール １６ 反射鏡 １７ ギア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 陽一郎 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続した基材上に感光性レジスト膜を形成
   し、その上からストライプ状の遮光パターンを有する露
   光用マスクを介して、基材を連続的に送りつつ連続照射
   状態でパターン露光し、所望の露光照射量を充足してス
   トライプパターンを形成することを特徴とするパターン
   露光方法において、形成すべきストライプパターンの外
   形部のみを残しパターン部内が開口部となっている形状
   の無終端ベルトを、基材および露光用マスクより光源側
   を通るようにし、該無終端ベルトを基材と同期して移動
   させつつ露光することにより、基板上の所定部位に個別
   部分に分かれたストライプパターンをパターン露光する
   ことを特徴とするパターン露光方法。