露光装置
【課題】
携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、正確なマスクの位置を設定することができる。
【解決手段】
基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して複数種の透過光を照射し、マスク部の透光窓を介して取得された透過光を画像情報に変換し、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画面表示画面の隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆うように設定されたものである。
携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、正確なマスクの位置を設定することができる。
【解決手段】
基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して複数種の透過光を照射し、マスク部の透光窓を介して取得された透過光を画像情報に変換し、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画面表示画面の隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆うように設定されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関するものであって、特に、イメージセンサを用いてフォトマスクの位置調整を行う露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送される被露光体である液晶パネル用の基板と露光光を透過するマスクとの位置調整を行う露光装置が知られている。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）が、基板に予め形成された各種配線やブラックマトリックスなどの既存パターンおよびフォトマスクの基準マーク（透過光を遮蔽する遮蔽線）に対して同時に焦点を合わせることにより、画像照合を行い、この既存パターンに対するマスクのズレを補正するように制御する露光装置に関する技術が、特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表ＷＯ２００７／１１３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような露光装置は、例えば、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ等）のような小さい液晶画面向けの基板を露光するに際し、既存パターンも小さくなるために高精度なＣＣＤを備えていないと、上記既存パターンの照合が困難となる。また、基準マークも同様に小さくする必要が生じるために、高精度なＣＣＤを備えていないと、上記既存パターンの照合が困難となるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、露光装置のＣＣＤを高精度にすることなく、所定のパターンに対して正確なマスク位置を保持することができる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の露光装置は、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、基板に露光光を照射するための露光窓と、基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して透過光を照射する画像検出光源部とマスク部の透光窓を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものである。
「透光窓」とは、基板のパターンを観察するための覗き窓であって、例えばラインＣＣＤにより観察される窓であってもよい。
「画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板」は、例えば、カラーフィルタ基板または、アレイ基板であってもよい。また、「画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターン」は、カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンである。「マスク部の遮蔽線の幅」は、画像情報に変換された際に、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものであってもよい。
【０００７】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、画像検出部は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。
【０００８】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、マスク部は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。
【０００９】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。また、本発明の露光装置は、アライメントラインと平行であって、所定のパターン無し領域を設けたものであってもよい。
【００１０】
「基板部品」は、携帯機器毎の液晶画面に利用されるものである。具体的には、携帯電話、携帯型のパーソナルコンピュータのための液晶用の基板が挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の露光装置によれば、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、基板に露光光を照射するための露光窓と、基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、該透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して透過光を照射する画像検出光源部とマスク部の透光窓を介して取得された前記透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものであることにより、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンの辺のみ検出することにより、携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、高精度なＣＣＤを用いることなく、露光のためのマスク部の正確な位置合わせを行うことができる。
【００１２】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、画像検出部は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、携帯機器向けのような小さな液晶画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００１３】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、マスク部は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントマークを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントマークを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００１４】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントラインを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントラインを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における露光装置の構成を説明するための図
【図２】本発明の実施形態におけるマスク部と、基板との構成を模式的に示した図
【図３】本発明の実施形態におけるイメージセンサ部の二重焦点構造を模式的に示した図
【図４】本発明の実施形態におけるイメージセンサ部が撮影した基板上の既存パターンと遮蔽線の関係を示す画像情報例を示した図
【図５】本発明の実施形態における遮蔽線と既存パターンの画像情報を示した図
【図６】本発明の実施形態における基板上のアライメントマークとセルとの配置関係を示した図
【図７】本発明の実施形態における基板上のアライメントラインとセルとの配置関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の第一の実施の形態となる遮蔽線（マスクスリット）を用いた露光装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、露光装置１００の構成を示した図である。また、図２は、マスク部と基板との構成を模式的に示した図である。露光装置１００は、図１および２に示すように、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターン４をマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、基板５に露光光を照射するための露光窓２２と、基板５のパターンを観察するための透光窓２３とを有し、該透光窓２３に遮蔽線４５を備えるフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、マスク部３５に対して、透過光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺は覆うことなく設定されているものである。上述した画像表示画面のそれぞれの色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板は、例えば、カラーフィルタ基板または、アレイ基板である。また、上述した画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンは、カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンである。以下、基板５は、カラーフィルタ基板を例に説明するが、基板５は、アレイ基板（例えば、ＴＦＴ回路等）であってもよい。図１に示すように、画像検出光源部２０は、基板５の下方から複数種の透過光を照射するものである。なお、画像検出光源部２０は、基板５の上方から複数種の透過光を照射するものであってもよく、その際には、イメージセンサ部２５は、基板５の下方に設置する。
【００１８】
露光装置１００は、具体的には、基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、フォトマスクから構成されるマスク部３５と、該マスク部３５の透光窓２３から透過される光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、該遮蔽線を除いて透過された光を受光したイメージセンサ部２５から取得された画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０と、マスク部３５の画像情報を取得させるために、マスク部３５の下方から光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の上方にあって、画像検出光源部２０の光を受光し、画像情報を取得するイメージセンサ部２５と、基板搬送部１０と、露光部５０の間に配置された、露光部５０から照射される露光光の一部を透過させる露光窓２２および、画像検出光源部２０から照射される光の一部を透過させる透光窓２３を備えたマスク部３５と、マスク部位置調整ユニット７０とを備えたものである。なお、露光装置１００は、露光部５０の露光位置／露光出力を制御可能とする露光制御部６０を備えていてもよい。
【００１９】
基板搬送部１０は、基板を搬送するものである。例えば、基板搬送部１０は、図１に示すように、基板５を載置して所定の搬送方向に搬送するものであり、上面に気体を噴出する多数の噴出孔と気体を吸引する多数の吸引孔とを有した複数の単位ステージを基板５の搬送方向に並設し、気体の噴出と吸引とのバランスにより基板５を複数の単位ステージ上に所定量だけ浮かせた状態で、搬送ローラにより基板５の両端縁部を支持して搬送するようにする。
【００２０】
露光部５０は、紫外線を照射するものであって、例えば露光波長域は２８０〜４００ｎｍである。また、露光部５０は、紫外線を照射するものであって、具体的には、レーザ発振器やキセノンフラッシュランプ等である。また、露光部５０には、フォトインテグレータ（不図示）を搭載してもよく、露光部５０から照射された露光光の横断面内の輝度分布を均一にする。このフォトインテグレータは、フライアイレンズやロッドレンズ又はライトパイプ等であってもよい。また、露光部５０に搭載されたコンデンサーレンズ（不図示）は、露光光を平行光にしてマスク部３５に照射させるものである。露光部５０は、露光制御部６０の制御指令に応じて、露光を行うものである。
【００２１】
図２は、マスク部３５と、基板５との構成を模式的に示した図である。マスク部３５は石英ガラスなどからなる透明基板の表面に、所定のパターンに形成された遮光部２１と露光窓２２を有する。図２は、マスク部３５の構成の例を模式的に示した外観斜視図である。図中の矢印ａは基板５の搬送方向を示す。このマスク部３５は、たとえば縦長スリット形状の露光窓２２が、基板の搬送方向ａの直角方向に沿って所定のピッチで並列して形成される構成を備える。図２においては、遮光処理を施した領域が遮光部２１を示し、施していない領域が露光窓２２を示す。マスク部３５の基板５に対する搬送開始側には、横長スリット形状の透光窓２３が形成されている。そして、透光窓２３には、マスク部３５に遮蔽線４５が形成されている。遮光部２１は、例えば、クロムなどにより遮光されている。また、遮蔽線４５もクロムなどの遮蔽材から構成される。
【００２２】
イメージセンサ部２５は、マスク部３５の透光窓２３を介して、基板５に予め形成された既存パターン、例えば、ゲートバスライン、ソースバスラインやブラックマトリクスを撮影する。この際、イメージセンサ部２５は、基板５の搬送方向ａに平行に形成された図中縦に延びる既存パターン４の開始端から他方の終了端までを画像検出するための撮影を行う。イメージセンサ部２５は、透光窓２３下を帯状に流れるように移動する既存パターン４が、イメージセンサ部２５の撮影により画像検出する。
【００２３】
例えば、イメージセンサ部２５は、多重焦点可能なラインＣＣＤ等が挙げられる。
【００２４】
イメージセンサ部２５は、撮影している間、透光窓２３下を移動している既存パターン４が、基板５の移動方向ａに対して直角となる方向へずれていってしまう場合は、そのズレ量を算出し、そのズレ量に応じたマスク３５の位置合わせのための移動が行われる。このように、既存パターン４に追従したマスク部３５の移動制御によってアライメント調整が行われる。これにより、露光部５０は、既存パターン４に沿った位置に対して、正確な露光がなされる。
【００２５】
イメージセンサ部２５は、透光窓２３下を移動する既存パターン４を撮影すると同時に、同じく透光窓２３に形成された遮蔽線４５も撮影する。イメージセンサ部２５が撮影している間、上述したようなズレを補正するためのマスク部３５の移動がなされ、撮影している遮蔽線４５も移動する。このマスク補正は基板移動中、常に実行され基板移動終了まで行われる。
【００２６】
イメージセンサ部２５は、マスク部３５と対になって設けられている。また、イメージセンサ部２５は、マスク部３５の移動に用いられる移動手段とは異なる図示しない移動手段によってそれぞれ独立して移動可能である。このイメージセンサ部２５に設けられた移動手段は、露光開始前のマスク部３５との位置合わせのためなどに用いられる。
【００２７】
イメージセンサ部２５は、多重焦点カメラである。例えば、図３に示すような焦点が二つある二重焦点カメラであってもよい。具体的には、基板５上の既存パターン４と遮蔽線４５のそれぞれに焦点を合わせることが可能になっており、双方を鮮明に撮影することができるようになっている。図示されるようにイメージセンサ部２５の視野半分に光路長調整板２５ａを介在させ、焦点距離が異なる基板上の既存パターン４及びマスク部３５の遮蔽線４５に対して同時に焦点が合うようになっている。
【００２８】
画像検出部５５は、マスク部３５の位置合わせに用いる基準画像が記憶されており、更にはイメージセンサ部２５が撮影した既存パターン４の画像やマスク部３５の遮蔽線４５の画像も記憶することができる。
【００２９】
画像検出部５５は、イメージセンサ部２５が撮影した基板５上の既存パターン４の画像から既存パターン４のエッジ情報等を検出し、基板５の被照射面に対して実際に光エネルギーを照射している範囲と本来光エネルギーを照射すべき範囲との位置、つまり既存パターン４に対するマスク部３５の位置のズレ量を算出することができる。
【００３０】
マスク部位置調整ユニット７０は、画像検出部５５が算出したズレ量に基づいて、マスク部３５の位置を移動させて補正する。
【００３１】
露光制御部６０は、マスク部位置調整ユニット７０の補正結果に応じて、基板５の被照射面の光エネルギーを照射すべき範囲に対して実際に光エネルギーを照射できるようにする。
【００３２】
更に、画像検出部５５は、マスク部位置調整ユニット７０によりマスク部３５の位置が補正される前にイメージセンサ部２５が撮影したマスク部３５の遮蔽線４５の画像と、補正された後にイメージセンサ部２５が撮影したマスク部３５の遮蔽線４５の画像とを比較して、移動補正の際のマスク部３５の実際の移動量を算出し、マスク部３５の位置補正が的確になされたか否かを判定する。
【００３３】
上述したように基板５を移動させて光エネルギーを照射しつつ、既存パターン４に追従したマスク部３５のアライメント調整を行い、既存パターン４の開始端から終了端までマスク部３５が移動すると露光処理が終了する。
【００３４】
このようにイメージセンサ部２５によって撮影された既存パターン４とマスク部３５の遮蔽線４５のそれぞれの画像を用いて、それぞれの位置関係が露光中監視することにより、既存パターン４に対するマスク部３５の位置合わせの精度を向上させることができる。
透光窓（基板のパターンを観察するための覗き窓、具体的にはラインＣＣＤ観察窓）２３は、画像検出光源部２０から照射される光を透過させるものである。
【００３５】
ここで、遮蔽線４５および既存パターン４との関係について説明する。図４は、イメージセンサ部２５により撮影された基板上の既存パターン４と遮蔽線４５の関係を示す画像情報である。なお、図４に示す既存パターンおよび遮蔽線４５は、画像情報の既存パターン４および遮蔽線であることから、既存パターン４'および遮蔽線４５'と記す。
【００３６】
図４に示す既存パターン４'は、ＲＧＢ色素（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のパターンであり、例えば、既存パターン４'ａはＲ色素、既存パターン４'ｂはＧ色素、既存パターン４'ｃはＢ色素、既存パターン４'ｄはＲ色素、既存パターン４'ｅはＧ色素、既存パターン４'ｆはＢ色素である。
【００３７】
イメージセンサ部２５は、前述のように基板５とマスク部３５を同時に撮影し、遮蔽線４５と基板５の既存パターン４を観察する。具体的には、イメージセンサ部２５が、図４に示すように、遮蔽線４５と基板５を撮影し、画像検出部５５が、画像情報から既存パターン４'ｅ上の略中心に配置された遮蔽線４５'の中心線Ｃ１を検出し、更に、同じ色素となる既存パターン４'ｂの両辺の中心線Ｃ２を求める。そして、イメージセンサ２５は、Ｃ１とＣ２の距離を認識し、基板５とマスク部３５の位置ズレ量を計算し、補正できるように監視する。
【００３８】
しかしながら、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ）用の高精細な液晶画面の基板では、画素サイズが非常に小さくなってしまい、既存パターン４'ｅも同様に極小（例えば、１５μｍ程度まで狭くなることが想定される）になる。そうすると、イメージセンサ部２５は、高分解能機能からなる撮影手段を備えることを要し、既存パターン４を観察するための十分な画像が取得できない場合が想定される。
【００３９】
なお、画像検出部５５は、同一色素となる既存パターン４'ｂと４'ｅの画像情報から、マスク部３５と基板５の相対的な位置を検出している。イメージセンサ部２５は、画像検出光源部２０により照射される透過光の種類により既存パターン４のＲＧＢ色素のうち、１種の色素となる既存パターンのみに対して透過光が抜け、その透過光から画像情報を取得している。
【００４０】
図５は、本発明特有の遮蔽線４５と既存パターン４の画像情報を示す図である。なお、図５に示す既存パターンおよび遮蔽線４５は、画像情報の既存パターンおよび遮蔽線であることから、既存パターン４'および遮蔽線４５'と記す。
【００４１】
露光装置１００は、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、透光窓２３に遮蔽線４５を有するフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、該基板５の下方から複数種の透過光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、図５に示すように変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置する別の色のパターンを覆い、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定する。図５に示すように、遮蔽線４５'の幅は、例えば、透過光がＧ色素の既存パターン４'ｂと４'ｅを透過し、隣り合うＧ色のパターンの間に位置する別の色のＲ、Ｂ色素のパターン（既存パターン４'ｃ〜４'ｄ）を覆い、隣り合うＧ色のパターン４'ｂ、４'ｅそれぞれを部分的に覆うように設定する。具体的には、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、画像情報に変換された際に、隣り合う同一色素となるパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものである。遮蔽線４５を画素ピッチ幅(例えば４５〜１００μｍ)にすることで、遮蔽線４５'が基板５の既存パターン２つを跨るように配置する。これにより、画像検出部５５は、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ）用の高精細な液晶画面用の基板であり、画素サイズが非常に小さくなった場合であっても、隣り合う同一色のパターンである片側エッジ（辺）をそれぞれ検出することでマスク部３５と基板５の位置調整を容易に行うことができる。このように遮蔽線４５が、画素ピッチ幅となることで、マスク部３５の誤取付（誤配置）防止になる。
【００４２】
なお、上述した実施例においては、透過光が透過したのはＧ色のパターンを例に説明したが、Ｂ色のパターンを透過光が透過された場合は、遮蔽線４５'は、Ｇ色およびＲ色のパターンを覆い、Ｒ色のパターンが透過された場合は、遮蔽線４５'は、Ｇ色およびＢ色のパターンを覆うように配置される。
【００４３】
これにより、露光装置１００は、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、画像検出部５５は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部３５は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４４】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態で説明した露光装置１００と同様の構成となる部分は説明を省略する。
【００４５】
露光装置１００は、図６に示すように画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品（セルｃ１〜ｃ６）毎にアライメントマークＭを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントマークＭを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントマークＭの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４６】
図６は、基板上のアライメントマークＭとセルとの配置関係を示したものである。基板５は、図６に示すように、基板５の搬送方向の基板部品（セルｃ１〜ｃ６）間にアライメントマークＭ１〜４（引き込みマーク、または追従補助用マーク）を備え、画像検出部５５は、アライメントマークＭでマスク部３５と基板５の相対的な位置の追従を行い、セル間での基板搬送精度を高めて露光することができる。
【００４７】
このアライメントマークＭを短い間隔に配置することにより、露光のアクティブエリア内で追従することなく、マスク部３５と基板５の相対的な位置精度を高めることができる。
【００４８】
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。第一の実施形態で説明した露光装置１００と同様の構成となる部分は説明を省略する。
露光装置１００は、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、図７に示すように、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインＬを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントラインＬを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントラインＬの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４９】
図７は、基板５上のアライメントラインＬとセルとの配置関係を示したものである。基板５は、図７に示すように、基板５の搬送方向の基板部品（セルｃ１、２またはｃ３，４）間にアライメントラインＬを備え、画像検出部５５は、アライメントラインＬでマスク部３５と基板５の相対的な位置の追従を行い、セル間での基板搬送精度を高めて露光することができる。また、基板５上に、アライメントラインＬと平行であって、所定のパターン無し領域Ｒを設けたものである。
【００５０】
このアライメントラインＬ、パターン無し領域Ｒを設けることにより、画像検出部５５は、基板５の搬送方向の最初と最後まで容易に追従を行うことを可能とし、マスク部３５と基板５の相対的な位置精度を高めることができる。上述した基板部品（セル）は、携帯機器の液晶画面に利用されるものである。
【００５１】
露光装置１００によれば、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、基板５に露光光を照射するための露光窓２２と、基板５のパターンを観察するための透光窓２３とを有し、該透光窓２３に遮蔽線４５（透光窓２３の略中心位置）を備えるフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、マスク部３５に対して透過光を照射する画像検出光源部２０とマスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものであることにより、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンの辺のみ検出することにより、携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、正確な露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定することができる。本発明の第一の実施形態において、遮蔽線４５を画素ピッチ幅のマスクスリットにする実施形態を説明し、第二の実施形態においては、基板上にアライメントマークＭを付与した実施形態を説明し、第三の実施形態においては、基板上にアライメントラインＬを付与した実施形態を説明した。これらの実施形態は全て組み合わせて実施してもよいし、それぞれ２つ以上の実施形態を組み合わせて実施するものであってもよいし、それぞれの実施形態を独立して実施するものであってもよい。
【００５２】
露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、画像検出部５５は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部３５は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、携帯機器向けのような小さな液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、正確な露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５３】
また、露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部５０は、当該アライメントマークを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントマークを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さな液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントマークを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５４】
露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントラインを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントラインを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について、詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
ｃ セル
Ｃ 中心線
Ｌ アライメントライン
Ｍ アライメントマーク
Ｒ 領域
４ パターン
５ 基板
１０ 基板搬送部
２０ 画像検出光源部
２１ 遮光部
２２ 露光窓
２３ 透光窓
２５ イメージセンサ部
３５ マスク部
４５ 遮蔽線
５０ 露光部
５５ 画像検出部
６０ 露光制御部
７０ マスク部位置調整ユニット
１００ 露光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関するものであって、特に、イメージセンサを用いてフォトマスクの位置調整を行う露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送される被露光体である液晶パネル用の基板と露光光を透過するマスクとの位置調整を行う露光装置が知られている。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）が、基板に予め形成された各種配線やブラックマトリックスなどの既存パターンおよびフォトマスクの基準マーク（透過光を遮蔽する遮蔽線）に対して同時に焦点を合わせることにより、画像照合を行い、この既存パターンに対するマスクのズレを補正するように制御する露光装置に関する技術が、特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再公表ＷＯ２００７／１１３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような露光装置は、例えば、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ等）のような小さい液晶画面向けの基板を露光するに際し、既存パターンも小さくなるために高精度なＣＣＤを備えていないと、上記既存パターンの照合が困難となる。また、基準マークも同様に小さくする必要が生じるために、高精度なＣＣＤを備えていないと、上記既存パターンの照合が困難となるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、露光装置のＣＣＤを高精度にすることなく、所定のパターンに対して正確なマスク位置を保持することができる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の露光装置は、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、基板に露光光を照射するための露光窓と、基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して透過光を照射する画像検出光源部とマスク部の透光窓を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものである。
「透光窓」とは、基板のパターンを観察するための覗き窓であって、例えばラインＣＣＤにより観察される窓であってもよい。
「画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板」は、例えば、カラーフィルタ基板または、アレイ基板であってもよい。また、「画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターン」は、カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンである。「マスク部の遮蔽線の幅」は、画像情報に変換された際に、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものであってもよい。
【０００７】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、画像検出部は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。
【０００８】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、マスク部は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。
【０００９】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射するものであってもよい。また、本発明の露光装置は、アライメントラインと平行であって、所定のパターン無し領域を設けたものであってもよい。
【００１０】
「基板部品」は、携帯機器毎の液晶画面に利用されるものである。具体的には、携帯電話、携帯型のパーソナルコンピュータのための液晶用の基板が挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の露光装置によれば、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、基板に露光光を照射するための露光窓と、基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、該透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、基板の画像情報を取得するために、マスク部に対して透過光を照射する画像検出光源部とマスク部の透光窓を介して取得された前記透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものであることにより、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンの辺のみ検出することにより、携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、高精度なＣＣＤを用いることなく、露光のためのマスク部の正確な位置合わせを行うことができる。
【００１２】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、画像検出部は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、携帯機器向けのような小さな液晶画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００１３】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、マスク部は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントマークを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントマークを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００１４】
本発明の露光装置は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、基板は、基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントラインを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントラインを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における露光装置の構成を説明するための図
【図２】本発明の実施形態におけるマスク部と、基板との構成を模式的に示した図
【図３】本発明の実施形態におけるイメージセンサ部の二重焦点構造を模式的に示した図
【図４】本発明の実施形態におけるイメージセンサ部が撮影した基板上の既存パターンと遮蔽線の関係を示す画像情報例を示した図
【図５】本発明の実施形態における遮蔽線と既存パターンの画像情報を示した図
【図６】本発明の実施形態における基板上のアライメントマークとセルとの配置関係を示した図
【図７】本発明の実施形態における基板上のアライメントラインとセルとの配置関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の第一の実施の形態となる遮蔽線（マスクスリット）を用いた露光装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、露光装置１００の構成を示した図である。また、図２は、マスク部と基板との構成を模式的に示した図である。露光装置１００は、図１および２に示すように、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターン４をマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、基板５に露光光を照射するための露光窓２２と、基板５のパターンを観察するための透光窓２３とを有し、該透光窓２３に遮蔽線４５を備えるフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、マスク部３５に対して、透過光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺は覆うことなく設定されているものである。上述した画像表示画面のそれぞれの色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板は、例えば、カラーフィルタ基板または、アレイ基板である。また、上述した画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンは、カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンである。以下、基板５は、カラーフィルタ基板を例に説明するが、基板５は、アレイ基板（例えば、ＴＦＴ回路等）であってもよい。図１に示すように、画像検出光源部２０は、基板５の下方から複数種の透過光を照射するものである。なお、画像検出光源部２０は、基板５の上方から複数種の透過光を照射するものであってもよく、その際には、イメージセンサ部２５は、基板５の下方に設置する。
【００１８】
露光装置１００は、具体的には、基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、フォトマスクから構成されるマスク部３５と、該マスク部３５の透光窓２３から透過される光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、該遮蔽線を除いて透過された光を受光したイメージセンサ部２５から取得された画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０と、マスク部３５の画像情報を取得させるために、マスク部３５の下方から光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の上方にあって、画像検出光源部２０の光を受光し、画像情報を取得するイメージセンサ部２５と、基板搬送部１０と、露光部５０の間に配置された、露光部５０から照射される露光光の一部を透過させる露光窓２２および、画像検出光源部２０から照射される光の一部を透過させる透光窓２３を備えたマスク部３５と、マスク部位置調整ユニット７０とを備えたものである。なお、露光装置１００は、露光部５０の露光位置／露光出力を制御可能とする露光制御部６０を備えていてもよい。
【００１９】
基板搬送部１０は、基板を搬送するものである。例えば、基板搬送部１０は、図１に示すように、基板５を載置して所定の搬送方向に搬送するものであり、上面に気体を噴出する多数の噴出孔と気体を吸引する多数の吸引孔とを有した複数の単位ステージを基板５の搬送方向に並設し、気体の噴出と吸引とのバランスにより基板５を複数の単位ステージ上に所定量だけ浮かせた状態で、搬送ローラにより基板５の両端縁部を支持して搬送するようにする。
【００２０】
露光部５０は、紫外線を照射するものであって、例えば露光波長域は２８０〜４００ｎｍである。また、露光部５０は、紫外線を照射するものであって、具体的には、レーザ発振器やキセノンフラッシュランプ等である。また、露光部５０には、フォトインテグレータ（不図示）を搭載してもよく、露光部５０から照射された露光光の横断面内の輝度分布を均一にする。このフォトインテグレータは、フライアイレンズやロッドレンズ又はライトパイプ等であってもよい。また、露光部５０に搭載されたコンデンサーレンズ（不図示）は、露光光を平行光にしてマスク部３５に照射させるものである。露光部５０は、露光制御部６０の制御指令に応じて、露光を行うものである。
【００２１】
図２は、マスク部３５と、基板５との構成を模式的に示した図である。マスク部３５は石英ガラスなどからなる透明基板の表面に、所定のパターンに形成された遮光部２１と露光窓２２を有する。図２は、マスク部３５の構成の例を模式的に示した外観斜視図である。図中の矢印ａは基板５の搬送方向を示す。このマスク部３５は、たとえば縦長スリット形状の露光窓２２が、基板の搬送方向ａの直角方向に沿って所定のピッチで並列して形成される構成を備える。図２においては、遮光処理を施した領域が遮光部２１を示し、施していない領域が露光窓２２を示す。マスク部３５の基板５に対する搬送開始側には、横長スリット形状の透光窓２３が形成されている。そして、透光窓２３には、マスク部３５に遮蔽線４５が形成されている。遮光部２１は、例えば、クロムなどにより遮光されている。また、遮蔽線４５もクロムなどの遮蔽材から構成される。
【００２２】
イメージセンサ部２５は、マスク部３５の透光窓２３を介して、基板５に予め形成された既存パターン、例えば、ゲートバスライン、ソースバスラインやブラックマトリクスを撮影する。この際、イメージセンサ部２５は、基板５の搬送方向ａに平行に形成された図中縦に延びる既存パターン４の開始端から他方の終了端までを画像検出するための撮影を行う。イメージセンサ部２５は、透光窓２３下を帯状に流れるように移動する既存パターン４が、イメージセンサ部２５の撮影により画像検出する。
【００２３】
例えば、イメージセンサ部２５は、多重焦点可能なラインＣＣＤ等が挙げられる。
【００２４】
イメージセンサ部２５は、撮影している間、透光窓２３下を移動している既存パターン４が、基板５の移動方向ａに対して直角となる方向へずれていってしまう場合は、そのズレ量を算出し、そのズレ量に応じたマスク３５の位置合わせのための移動が行われる。このように、既存パターン４に追従したマスク部３５の移動制御によってアライメント調整が行われる。これにより、露光部５０は、既存パターン４に沿った位置に対して、正確な露光がなされる。
【００２５】
イメージセンサ部２５は、透光窓２３下を移動する既存パターン４を撮影すると同時に、同じく透光窓２３に形成された遮蔽線４５も撮影する。イメージセンサ部２５が撮影している間、上述したようなズレを補正するためのマスク部３５の移動がなされ、撮影している遮蔽線４５も移動する。このマスク補正は基板移動中、常に実行され基板移動終了まで行われる。
【００２６】
イメージセンサ部２５は、マスク部３５と対になって設けられている。また、イメージセンサ部２５は、マスク部３５の移動に用いられる移動手段とは異なる図示しない移動手段によってそれぞれ独立して移動可能である。このイメージセンサ部２５に設けられた移動手段は、露光開始前のマスク部３５との位置合わせのためなどに用いられる。
【００２７】
イメージセンサ部２５は、多重焦点カメラである。例えば、図３に示すような焦点が二つある二重焦点カメラであってもよい。具体的には、基板５上の既存パターン４と遮蔽線４５のそれぞれに焦点を合わせることが可能になっており、双方を鮮明に撮影することができるようになっている。図示されるようにイメージセンサ部２５の視野半分に光路長調整板２５ａを介在させ、焦点距離が異なる基板上の既存パターン４及びマスク部３５の遮蔽線４５に対して同時に焦点が合うようになっている。
【００２８】
画像検出部５５は、マスク部３５の位置合わせに用いる基準画像が記憶されており、更にはイメージセンサ部２５が撮影した既存パターン４の画像やマスク部３５の遮蔽線４５の画像も記憶することができる。
【００２９】
画像検出部５５は、イメージセンサ部２５が撮影した基板５上の既存パターン４の画像から既存パターン４のエッジ情報等を検出し、基板５の被照射面に対して実際に光エネルギーを照射している範囲と本来光エネルギーを照射すべき範囲との位置、つまり既存パターン４に対するマスク部３５の位置のズレ量を算出することができる。
【００３０】
マスク部位置調整ユニット７０は、画像検出部５５が算出したズレ量に基づいて、マスク部３５の位置を移動させて補正する。
【００３１】
露光制御部６０は、マスク部位置調整ユニット７０の補正結果に応じて、基板５の被照射面の光エネルギーを照射すべき範囲に対して実際に光エネルギーを照射できるようにする。
【００３２】
更に、画像検出部５５は、マスク部位置調整ユニット７０によりマスク部３５の位置が補正される前にイメージセンサ部２５が撮影したマスク部３５の遮蔽線４５の画像と、補正された後にイメージセンサ部２５が撮影したマスク部３５の遮蔽線４５の画像とを比較して、移動補正の際のマスク部３５の実際の移動量を算出し、マスク部３５の位置補正が的確になされたか否かを判定する。
【００３３】
上述したように基板５を移動させて光エネルギーを照射しつつ、既存パターン４に追従したマスク部３５のアライメント調整を行い、既存パターン４の開始端から終了端までマスク部３５が移動すると露光処理が終了する。
【００３４】
このようにイメージセンサ部２５によって撮影された既存パターン４とマスク部３５の遮蔽線４５のそれぞれの画像を用いて、それぞれの位置関係が露光中監視することにより、既存パターン４に対するマスク部３５の位置合わせの精度を向上させることができる。
透光窓（基板のパターンを観察するための覗き窓、具体的にはラインＣＣＤ観察窓）２３は、画像検出光源部２０から照射される光を透過させるものである。
【００３５】
ここで、遮蔽線４５および既存パターン４との関係について説明する。図４は、イメージセンサ部２５により撮影された基板上の既存パターン４と遮蔽線４５の関係を示す画像情報である。なお、図４に示す既存パターンおよび遮蔽線４５は、画像情報の既存パターン４および遮蔽線であることから、既存パターン４'および遮蔽線４５'と記す。
【００３６】
図４に示す既存パターン４'は、ＲＧＢ色素（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）のパターンであり、例えば、既存パターン４'ａはＲ色素、既存パターン４'ｂはＧ色素、既存パターン４'ｃはＢ色素、既存パターン４'ｄはＲ色素、既存パターン４'ｅはＧ色素、既存パターン４'ｆはＢ色素である。
【００３７】
イメージセンサ部２５は、前述のように基板５とマスク部３５を同時に撮影し、遮蔽線４５と基板５の既存パターン４を観察する。具体的には、イメージセンサ部２５が、図４に示すように、遮蔽線４５と基板５を撮影し、画像検出部５５が、画像情報から既存パターン４'ｅ上の略中心に配置された遮蔽線４５'の中心線Ｃ１を検出し、更に、同じ色素となる既存パターン４'ｂの両辺の中心線Ｃ２を求める。そして、イメージセンサ２５は、Ｃ１とＣ２の距離を認識し、基板５とマスク部３５の位置ズレ量を計算し、補正できるように監視する。
【００３８】
しかしながら、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ）用の高精細な液晶画面の基板では、画素サイズが非常に小さくなってしまい、既存パターン４'ｅも同様に極小（例えば、１５μｍ程度まで狭くなることが想定される）になる。そうすると、イメージセンサ部２５は、高分解能機能からなる撮影手段を備えることを要し、既存パターン４を観察するための十分な画像が取得できない場合が想定される。
【００３９】
なお、画像検出部５５は、同一色素となる既存パターン４'ｂと４'ｅの画像情報から、マスク部３５と基板５の相対的な位置を検出している。イメージセンサ部２５は、画像検出光源部２０により照射される透過光の種類により既存パターン４のＲＧＢ色素のうち、１種の色素となる既存パターンのみに対して透過光が抜け、その透過光から画像情報を取得している。
【００４０】
図５は、本発明特有の遮蔽線４５と既存パターン４の画像情報を示す図である。なお、図５に示す既存パターンおよび遮蔽線４５は、画像情報の既存パターンおよび遮蔽線であることから、既存パターン４'および遮蔽線４５'と記す。
【００４１】
露光装置１００は、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、透光窓２３に遮蔽線４５を有するフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、該基板５の下方から複数種の透過光を照射する画像検出光源部２０と、マスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、図５に示すように変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置する別の色のパターンを覆い、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定する。図５に示すように、遮蔽線４５'の幅は、例えば、透過光がＧ色素の既存パターン４'ｂと４'ｅを透過し、隣り合うＧ色のパターンの間に位置する別の色のＲ、Ｂ色素のパターン（既存パターン４'ｃ〜４'ｄ）を覆い、隣り合うＧ色のパターン４'ｂ、４'ｅそれぞれを部分的に覆うように設定する。具体的には、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、画像情報に変換された際に、隣り合う同一色素となるパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものである。遮蔽線４５を画素ピッチ幅(例えば４５〜１００μｍ)にすることで、遮蔽線４５'が基板５の既存パターン２つを跨るように配置する。これにより、画像検出部５５は、携帯機器（例えば、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ）用の高精細な液晶画面用の基板であり、画素サイズが非常に小さくなった場合であっても、隣り合う同一色のパターンである片側エッジ（辺）をそれぞれ検出することでマスク部３５と基板５の位置調整を容易に行うことができる。このように遮蔽線４５が、画素ピッチ幅となることで、マスク部３５の誤取付（誤配置）防止になる。
【００４２】
なお、上述した実施例においては、透過光が透過したのはＧ色のパターンを例に説明したが、Ｂ色のパターンを透過光が透過された場合は、遮蔽線４５'は、Ｇ色およびＲ色のパターンを覆い、Ｒ色のパターンが透過された場合は、遮蔽線４５'は、Ｇ色およびＢ色のパターンを覆うように配置される。
【００４３】
これにより、露光装置１００は、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、画像検出部５５は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部３５は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４４】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態で説明した露光装置１００と同様の構成となる部分は説明を省略する。
【００４５】
露光装置１００は、図６に示すように画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品（セルｃ１〜ｃ６）毎にアライメントマークＭを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントマークＭを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントマークＭの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４６】
図６は、基板上のアライメントマークＭとセルとの配置関係を示したものである。基板５は、図６に示すように、基板５の搬送方向の基板部品（セルｃ１〜ｃ６）間にアライメントマークＭ１〜４（引き込みマーク、または追従補助用マーク）を備え、画像検出部５５は、アライメントマークＭでマスク部３５と基板５の相対的な位置の追従を行い、セル間での基板搬送精度を高めて露光することができる。
【００４７】
このアライメントマークＭを短い間隔に配置することにより、露光のアクティブエリア内で追従することなく、マスク部３５と基板５の相対的な位置精度を高めることができる。
【００４８】
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。第一の実施形態で説明した露光装置１００と同様の構成となる部分は説明を省略する。
露光装置１００は、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、図７に示すように、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインＬを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントラインＬを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントラインＬの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する。
【００４９】
図７は、基板５上のアライメントラインＬとセルとの配置関係を示したものである。基板５は、図７に示すように、基板５の搬送方向の基板部品（セルｃ１、２またはｃ３，４）間にアライメントラインＬを備え、画像検出部５５は、アライメントラインＬでマスク部３５と基板５の相対的な位置の追従を行い、セル間での基板搬送精度を高めて露光することができる。また、基板５上に、アライメントラインＬと平行であって、所定のパターン無し領域Ｒを設けたものである。
【００５０】
このアライメントラインＬ、パターン無し領域Ｒを設けることにより、画像検出部５５は、基板５の搬送方向の最初と最後まで容易に追従を行うことを可能とし、マスク部３５と基板５の相対的な位置精度を高めることができる。上述した基板部品（セル）は、携帯機器の液晶画面に利用されるものである。
【００５１】
露光装置１００によれば、画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板５を搬送可能な基板搬送部１０と、基板５に露光光を照射するための露光窓２２と、基板５のパターンを観察するための透光窓２３とを有し、該透光窓２３に遮蔽線４５（透光窓２３の略中心位置）を備えるフォトマスクから構成されるマスク部３５と、基板５の画像情報を取得するために、マスク部３５に対して透過光を照射する画像検出光源部２０とマスク部３５の透光窓２３を介して取得された透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部２５とを備えるものであって、変換された画像情報において、マスク部３５の遮蔽線４５の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されているものであることにより、上記隣り合う同一色の画素に対応するパターンの辺のみ検出することにより、携帯機器向けのような小さい液晶製品の基板部品であっても、正確な露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定することができる。本発明の第一の実施形態において、遮蔽線４５を画素ピッチ幅のマスクスリットにする実施形態を説明し、第二の実施形態においては、基板上にアライメントマークＭを付与した実施形態を説明し、第三の実施形態においては、基板上にアライメントラインＬを付与した実施形態を説明した。これらの実施形態は全て組み合わせて実施してもよいし、それぞれ２つ以上の実施形態を組み合わせて実施するものであってもよいし、それぞれの実施形態を独立して実施するものであってもよい。
【００５２】
露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、画像検出部５５は、隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、マスク部３５は、検出されたエッジの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部が移動した後に露光光を照射する際には、携帯機器向けのような小さな液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、正確な露光のためのマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５３】
また、露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、画像検出部５０は、当該アライメントマークを検出し、マスク部３５は、検出されたアライメントマークの情報に基づいて、基板上を相対的に移動し、露光部は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントマークを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さな液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントマークを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５４】
露光装置１００は、更に、画像情報から画像検出処理を行う画像検出部５５と、マスク部３５の上方から露光光を照射可能とする露光部５０を備えるものであって、基板５は、基板５の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、画像検出部５５は、当該アライメントラインを検出し、マスク部は、検出されたアライメントラインの情報に基づいて、基板５上を相対的に移動し、露光部５０は、マスク部３５が移動した後に露光光を照射する際には、アライメントラインを基準として基板の位置を追従することができるため、携帯機器向けのような小さない液晶製品画面を有する携帯機器用の基板部品であっても、アライメントラインを基準として、基板とマスク部の正確な位置合わせを設定し、正確な露光を行うことができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について、詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
ｃ セル
Ｃ 中心線
Ｌ アライメントライン
Ｍ アライメントマーク
Ｒ 領域
４ パターン
５ 基板
１０ 基板搬送部
２０ 画像検出光源部
２１ 遮光部
２２ 露光窓
２３ 透光窓
２５ イメージセンサ部
３５ マスク部
４５ 遮蔽線
５０ 露光部
５５ 画像検出部
６０ 露光制御部
７０ マスク部位置調整ユニット
１００ 露光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、
前記基板に露光光を照射するための露光窓と、前記基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、該透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、
前記基板の画像情報を取得するために、前記マスク部に対して複数種の透過光を照射する画像検出光源部と
前記マスク部の透光窓を介して取得された前記透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、
前記変換された画像情報において、前記マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マスク部の遮蔽線の幅は、前記画像情報に変換された際に、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記画像検出部は、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたエッジの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記基板は、前記基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、
前記画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたアライメントマークの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項５】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記基板は、前記基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、
前記画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたアライメントラインの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項６】
前記露光装置は、
前記基板上に、前記アライメントラインと平行であって、所定のパターン無し領域を設けたものであることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記基板部品は、携帯機器の液晶画面に利用されるものであることを特徴とする請求項４から６いずれか１項記載の露光装置。
【請求項８】
前記画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板は、カラーフィルタ基板または、アレイ基板であることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の露光装置。
【請求項９】
前記画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンは、前記カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、前記アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンであることを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１】
画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板を搬送可能な基板搬送部と、
前記基板に露光光を照射するための露光窓と、前記基板のパターンを観察するための透光窓とを有し、該透光窓に遮蔽線を備えるフォトマスクから構成されるマスク部と、
前記基板の画像情報を取得するために、前記マスク部に対して複数種の透過光を照射する画像検出光源部と
前記マスク部の透光窓を介して取得された前記透過光を画像情報に変換するイメージセンサ部とを備えるものであって、
前記変換された画像情報において、前記マスク部の遮蔽線の幅は、所定の透過光を透過した、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンの間に位置するパターンを覆い、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれを部分的に覆うように設定されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マスク部の遮蔽線の幅は、前記画像情報に変換された際に、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの中心と中心との間隔幅を画素ピッチ幅とするものであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記画像検出部は、前記隣り合う同一色の画素に対応するパターンそれぞれの辺に該当するエッジを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたエッジの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記基板は、前記基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品毎にアライメントマークを付与されたものであって、
前記画像検出部は、当該アライメントマークを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたアライメントマークの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項５】
前記露光装置は、更に、
前記画像情報から画像検出処理を行う画像検出部と、
前記マスク部の上方から露光光を照射可能とする露光部を備えるものであって、
前記基板は、前記基板の搬送方向に、所定間隔で、切断される基板部品を区切るようにアライメントラインを付与されたものであって、
前記画像検出部は、当該アライメントラインを検出し、
前記マスク部は、前記検出されたアライメントラインの情報に基づいて、前記基板上を相対的に移動し、
前記露光部は、前記マスク部が移動した後に露光光を照射するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項６】
前記露光装置は、
前記基板上に、前記アライメントラインと平行であって、所定のパターン無し領域を設けたものであることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記基板部品は、携帯機器の液晶画面に利用されるものであることを特徴とする請求項４から６いずれか１項記載の露光装置。
【請求項８】
前記画像表示画面に表示される其々の色の画素に対応する、規則的に配置されたパターンをマトリクス状に備えた基板は、カラーフィルタ基板または、アレイ基板であることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の露光装置。
【請求項９】
前記画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素に対応するパターンは、前記カラーフィルタ基板の際には、予めパターンは着色されたものであって、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列された、隣り合う同一色のパターンであり、前記アレイ基板の際には、画像表示画面に表示される隣り合う同一色の画素の配列位置に対応する位置に配列されたパターンであることを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８３８８４（Ｐ２０１３−８３８８４Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５０５０（Ｐ２０１１−２２５０５０）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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