CN103210344A - 曝光装置 - Google Patents

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Abstract

曝光装置(1)通过将液晶显示装置的各像元或者像素在宽度方向分割为2个部分并从不同的方向曝光，使取向材料膜进行光取向。曝光装置使从2个光源(第1光源(11)和第2光源(12))射出的2个曝光光(11a、12a)，透射掩模(13)的预定的图案的分别不同的光透射区域，照射到与在曝光对象部件(2)上形成的取向材料膜的各像元或者像素的各分割区域对应的区域。曝光装置使2个曝光光在第1和第2光源与取向材料膜之间的光路上互相交叉。由此，在取向分割方式的曝光装置中，即使在需要减小曝光光相对于曝光对象面倾斜的角度的情况下，也能以预定的图案将取向材料膜正常曝光，能够使曝光装置小型化。

Description

曝光装置
技术领域
本发明涉及通过将显示3维图像的液晶显示装置的取向材料膜分割曝光而制造的曝光装置，特别是涉及通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元（絵素，picture element）对应的部分分割为2个部分并从不同的方向曝光、或者将与各像素（画素，pixel）对应的部分按在其宽度方向相邻的每个像素从不同的方向曝光，使取向材料膜进行光取向的曝光装置。
背景技术
以往，作为例如液晶显示器等所使用的液晶，使用由多个苯或者环己烷分子和两端部的修饰基所构成的棒状的分子构成的液晶，通过使棒状的液晶分子在均一的方向排列，进行调整液晶显示器等的视角和对比度等。
在液晶分子的排列中，以往在夹持液晶的玻璃基板的表面例如形成由聚酰亚胺等构成的取向膜，通过在取向膜间夹持液晶，使液晶分子与取向膜的取向方向一致地在预定的方向进行排列。
在玻璃基板的表面形成取向膜时，例如采用将聚酰亚胺溶液涂布、烧成在玻璃基板上而形成几十nm左右的聚酰亚胺膜(取向材料膜)后，利用在表面缠绕有布的摩擦辊(例如专利文献1)，将聚酰亚胺膜(取向材料膜)的表面向一个方向摩擦这样的制造方法。
然而，在玻璃基板的表面形成取向膜并使液晶分子进行排列的方法中，由于取向膜的形成采用了如上所述的制造方法，因此由于被摩擦并从辊脱离的摩擦布和被刮下的聚酰亚胺膜等尘屑，取向膜会受损，尘屑本身会附着在取向膜的表面。因此，具有容易导致液晶显示器的显示不均匀和显示不良这样的问题。
为解决该问题，近来提出了在取向材料膜的取向中使用紫外线的光取向这样的技术。即，通过将线偏光或者无偏振的紫外光照射在聚酰亚胺或者偶氮苯等取向材料膜，取向材料膜由于其光分解特性，在相同方向进行取向。所以，能够通过利用光的非接触方式形成取向性好的取向膜，能够防止液晶显示器等的显示不均匀和显示不良。
然而，在该光取向中，在仅从一个方向向取向材料膜照射紫外光的情况下，由于取向膜的取向方向只是一个方向，因此被夹持在取向膜间的液晶分子仅在某一特定的方向进行排列。所以，在液晶显示器等中，存在视角变窄这样的问题。
为解决该问题，近来提出了取向分割这样的取向材料膜的曝光技术(例如专利文献2至4)。图9是示出以往的取向分割的曝光的示意图，图9(a)示出利用以往的曝光装置进行的取向分割曝光的侧视图；图9(b)是立体图。如图9所示，在取向分割方式的曝光装置中，从2个光源(第1光源11和第2光源12)以分别不同的出射角射出曝光光11a、12a，使曝光光11a、12a透射配置在第1光源11和第2光源12与曝光对象部件2之间的掩模（mask）13。图10是示出由该取向分割方式的曝光装置的掩模和1次曝光形成的取向膜的图。如图9(b)所示，掩模13由框体130及其中央的图案形成部131构成，如图10所示，在图案形成部131形成有与来自第1和第2光源11、12的曝光光分别对应，多个光透射区域分别排列为1列的第1光透射区域组131a和第2光透射区域组131b。第1光透射区域组131a和第2光透射区域组131b在取向材料膜的对于掩模13的相对的扫描方向隔离配置，多个光透射区域分别与1个像元的在宽度方向被分割的一半的区域对应。而且，第1光透射区域组131a的各光透射区域与第2光透射区域组131b的各光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在扫描方向不会重叠。如图10(b)所示，第1和第2光透射区域组131a、131b的光透射区域分别在扫描方向排列多个(图10(b)中为6个)而形成。而且，通过向该掩模13的不同区域131a、131b分别从第1和第2光源11、12从不同方向照射曝光光11a、12a，使透射了光透射区域的光照射到在台15上被支持的曝光对象部件2表面的取向材料膜上并曝光。由此，利用1次曝光，如图10(c)所示，利用对于像元的分割方向即宽度方向和与其垂直的长度方向(扫描方向)，分别透射多个光透射区域的曝光光，对取向材料膜进行曝光，形成取向膜，使得与取向方向一致的像元对应的区域在其宽度方向和长度方向排列多个。
此时，由于曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度分别不同，因此能够得到在2个方向进行取向的取向膜。所以，将液晶显示器等的成为R(红)、G(绿)、B(蓝)的各像元的部分分割为2个区域，分别照射曝光光11a、12a。这样一来，在液晶显示器等的1个像元内，取向膜的取向方向成为2个方向，能够使液晶分子在2个方向进行排列。由此，能够拓宽液晶显示器等的视角。另外，在这样的取向分割方式的曝光装置中，也可以代替将图10所示的掩模的各光透射区域在扫描方向排列多个，使各光透射区域在扫描方向延伸而构成并使各光透射区域与包含在扫描方向排列的多个像素的区域对应，通过使光连续地透射该光透射区域，使取向膜的取向方向一致的区域在扫描方向呈带状延伸而形成来进行。由此，制造在成为在宽度方向相邻的像素的每个区域取向方向不同的取向膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-294609号公报；
专利文献2：日本特开2010-39485号公报；
专利文献3：日本特开2001-42365号公报；
专利文献4：日本特开2003-43492号公报。
发明内容
然而，在所述现有技术中存在以下问题。在取向分割方式的曝光装置中，将支持掩模13的掩模台14配置在2个光源中的一个光源侧。所以，在以往的曝光装置中存在的问题是：在由于使取向膜进行取向的方向而需要减小曝光光11a相对于曝光对象面倾斜的角度的情况下，如图11所示，掩模台14的上部(图11的部分A)位于曝光光11a的光路上，与曝光光11a干扰，无法将取向膜以预定的图案曝光。
另外，如图9至图11所示，在以往的曝光装置中，从第1和第2光源11、12分别射出的曝光光11a、12a透射掩模13的靠近各个光源侧的区域。所以存在的问题是：在需要减小曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度的情况下，需要延长第1和第2光源11、12间的距离，曝光装置会大型化。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种曝光装置，在用取向分割方式的曝光来制造显示3维图像的液晶显示装置所使用的取向材料膜的曝光装置中，即使在需要减小曝光光相对于曝光对象面倾斜的角度的情况下，也能以预定的图案正常曝光取向材料膜，能够小型化。
本发明所涉及的曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分在其宽度方向分割为2个部分并从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：第1和第2光源，射出曝光光；掩模，形成有使来自所述第1和第2光源的曝光光透射的多个光透射区域分别排列为1列的第1光透射区域组和第2光透射区域组；以及掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述掩模，所述第1和第2光透射区域组在所述取向材料膜的对于所述掩模的相对的扫描方向隔离配置，多个光透射区域分别与1个像元的在宽度方向被分割的一半的区域对应，所述第1光透射区域组的光透射区域与所述第2光透射区域组的光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在所述扫描方向不会重叠，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与各像元的各分割区域对应的区域。优选的是，该曝光装置进行曝光，使得将液晶显示装置的各像元在其宽度方向分割为2个部分且取向方向分别成为不同的方向，形成视角宽的取向膜。
本发明所涉及的其他曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分在其宽度方向分割为2个部分并从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：第1和第2光源，射出曝光光；第1掩模，形成有使来自所述第1光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第1光透射区域组；第1掩模支持部，配置在所述第2光源侧并支持所述第1掩模；第2掩模，形成有使来自所述第2光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第2光透射区域组；以及第2掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述第2掩模，所述第1和第2光透射区域组的多个光透射区域分别与1个像元的在宽度方向被分割的一半的区域对应，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与各像元的各分割区域对应的区域。优选的是，该曝光装置进行曝光，使得将液晶显示装置的各像元在其宽度方向分割为2个部分且取向方向分别成为不同的方向，形成视角宽的取向膜。
本发明所涉及的又一其他曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像素对应的部分按在其宽度方向相邻的每个像素从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：第1和第2光源，射出曝光光；掩模，形成有使来自所述第1和第2光源的曝光光透射的多个光透射区域分别排列为1列的第1光透射区域组和第2光透射区域组；以及掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述掩模，所述第1和第2光透射区域组在所述取向材料膜的对于所述掩模的相对的扫描方向隔离配置，多个光透射区域分别与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应，所述第1光透射区域组的光透射区域与所述第2光透射区域组的光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在所述扫描方向不会重叠，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应的区域。优选的是，该曝光装置进行曝光，使得对于将液晶显示装置的各像素在其宽度方向相邻的每个像素，取向方向成为不同的方向，形成例如作为3D显示器用的偏光膜使用的偏光膜。
本发明所涉及的又一其他曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分在其宽度方向分割为2个部分并从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：第1和第2光源，射出曝光光；第1掩模，形成有使来自所述第1光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第1光透射区域组；第1掩模支持部，配置在所述第2光源侧并支持所述第1掩模；第2掩模，形成有使来自所述第2光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第2光透射区域组；以及第2掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述第2掩模，所述第1和第2光透射区域组的多个光透射区域分别与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应的区域。优选的是，该曝光装置进行曝光，使得对于将液晶显示装置的各像素在其宽度方向相邻的每个像素，取向方向成为不同的方向，形成例如作为3D显示器用的偏光膜使用的偏光膜。
在本发明所涉及的曝光装置中，例如来自所述第1光源的曝光光与来自所述第2光源的曝光光的交叉位置是所述第1和第2光源与所述掩模之间。或者来自所述第1光源的曝光光、与来自所述第2光源的曝光光的交叉位置例如是所述掩模与所述取向材料膜之间。
本发明所涉及的曝光装置，使来自第1光源和第2光源的曝光光在第1和第2光源与取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到取向材料膜的与各像元的各分割区域、或者包含在扫描方向排列的多个像素的区域对应的区域。由此，与不使曝光光彼此交叉的情况相比，能够使光源间的距离接近。因此，本发明的曝光装置与以往的曝光装置相比，曝光光不会与装置自身干扰，能够照射的范围变宽，即使曝光光相对于曝光对象面倾斜的角度减小，也能够对取向材料膜进行正常曝光。
另外，由于能够使光源间的距离接近，因此能够使装置整体小型化。
附图说明
图1(a)是示出利用本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，(b)是立体图；
图2(a)是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中的掩模的俯视图，(b)是示出图2(a)的光透射区域组的一部分的A部放大图，(c)是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中，由1次曝光形成的取向膜的图；
图3是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中，掩模与曝光光的关系的示意图；
图4(a)和(b)是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中的掩模的变形例的图，(c)是示出由图4(a)和(b)的掩模形成的取向膜的图；
图5(a)是示出利用本发明的第2实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，(b)是立体图；
图6是示出在本发明的第2实施方式所涉及的曝光装置中，掩模与曝光光的关系的示意图；
图7(a)是示出利用本发明的第3实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，(b)是立体图；
图8是示出在发明的第3实施方式所涉及的曝光装置中的掩模的俯视图；
图9(a)是示出利用以往的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，(b)是立体图；
图10(a)是示出在以往的曝光装置中的掩模的俯视图，(b)是示出图10(a)的光透射区域组的一部分的A部放大图，(c)是示出在以往的曝光装置中，由1次曝光形成的取向膜的图；
图11是示出在以往的曝光装置中，掩模与曝光光的关系的示意图。
附图标记说明
1：曝光装置，11：第1光源，12：第2光源，11a：(来自第1光源的)曝光光，12a：(来自第2光源的)曝光光，13：掩模，13a：第1掩模，13b：第2掩模，130：框体，131：图案形成部，131a：第1光透射区域组，131b：第2光透射区域组，14：掩模台，15：台，2：曝光对象部件。
具体实施方式
下面，参照附图具体说明本发明的实施方式。首先，说明第1实施方式的曝光装置的结构。图1(a)是示出利用本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，图1(b)是立体图。图2(a)是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中的掩模的俯视图，图2(b)是示出图2(a)的光透射区域组的一部分的A部放大图，图2(c)是示出在本发明的第1实施方式所涉及的曝光装置中，由1次曝光形成的取向膜的图。图3是示出在第1实施方式所涉及的曝光装置中，掩模与曝光光的关系的示意图。此外，在本实施方式中，说明各光透射区域在扫描方向延伸而构成，使各光透射区域与包含在扫描方向排列的多个像素的区域对应，利用连续曝光，取向方向一致的区域在扫描方向呈带状延伸而形成的情况。
如图1所示，曝光装置1由射出曝光光11a、12a的2个光源(第1光源11和第2光源12)；在表面上形成有图案的掩模13；以及支持掩模13的掩模台14构成，向在台15上被支持的曝光对象部件2、例如在表面形成有取向材料膜的玻璃基板照射曝光光11a、12a使其曝光，使其向预定的方向进行取向。此外，在图1和图2等各图中，示出了曝光对象部件2比掩模13略大，但本发明对曝光对象部件2的大小没有限定。
第1和第2光源11、12分别例如是射出紫外光的光源，例如合适使用水银灯、氙灯、准分子灯和紫外LED等。在从第1和第2光源11、12射出的曝光光11a、12a的光路上例如分别配置有准直透镜和／或反射镜等，使得曝光光11a、12a以预定的光量照射在例如曝光对象部件2的表面的取向材料膜。第1和第2光源11、12例如能够利用未图示的控制装置，调整曝光光11a、12a的射出方向，由此，构成为可调整向曝光对象部件2的入射角。本实施方式的曝光装置1从第1和第2光源11、12射出曝光光11a、12a，使其在第1和第2光源11、12与掩模13之间互相交叉。本实施方式的曝光光11a、12a两者例如都是P偏振和S偏振的任意线偏光的曝光光，即使在其光路上进行交叉的情况下也不会互相干扰。通过对于取向材料膜分别照射预倾角不同的曝光光11a和曝光光12a，能够使液晶分子的取向方向相互不同，例如在1个像元内或者在宽度方向相邻的每个像素使取向膜的取向方向为2个方向，使液晶显示器等的视角变宽。
如图1(b)所示，掩模13例如由框体130及其中央的图案形成部131构成，如图2(a)所示，在图案形成部131与来自第1和第2光源11、12的曝光光分别对应，形成有多个光透射区域分别在与扫描方向垂直的方向排列为1列的第1光透射区域组131a和第2光透射区域组131b。在本实施方式中，第1光透射区域组131a和第2光透射区域组131b在取向材料膜的对于掩模13的相对的扫描方向隔离配置，如图2(b)所示，多个光透射区域分别在扫描方向延伸，与包含在扫描方向排列的多个像素的区域对应。而且，第1光透射区域组131a的各光透射区域与第2光透射区域组131b的各光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在扫描方向不会重叠。例如第1光透射区域组131a的各光透射区域与第2光透射区域组131b的各光透射区域沿着与扫描方向垂直的方向排列为互相交错状，使得在扫描方向不会重叠。在本实施方式中，第1和第2光透射区域组的各光透射区域是透射曝光光11a、12a的形状的开口、或者是光透射性的部件。而且，通过向该掩模13的不同区域131a、131b分别从第1和第2光源11、12从不同方向照射曝光光11a、12a，使透射了光透射区域的光照射到在台15上被支持的曝光对象部件2表面的取向材料膜上并曝光。在本实施方式中，如图2(a)所示，图案形成部131的光透射区域的与从第1光源11射出的曝光光11a对应的第1光透射区域组131a形成在第2光源12侧，与从第2光源12射出的曝光光12a对应的第2光透射区域组131b形成在第1光源11侧。因此，在本实施方式中，如图2(c)所示，利用来自第1光源11的曝光光11a进行的曝光区域、和利用来自第2光源12的曝光光12a进行的曝光区域为互相隔离的位置。
掩模台14在第1光源11侧支持掩模13的框体130。在本发明中，将掩模台14侧的光源命名为第1光源，但第1和第2的名称本身没有意义。掩模台14构成为固定在曝光装置内的未图示的其他部件，或者掩模台14能够根据曝光光的照射区域移动。例如掩模台14能够根据曝光光11a和／或曝光光12a相对于曝光对象部件2的曝光对象面倾斜的角度，在水平方向移动。例如掩模台14构成为还可在铅垂方向移动。
支持曝光对象部件2的台15例如可利用计算机控制进行位置调整，在设置了曝光对象部件2后，通过使台15移动，能够使曝光对象部件2的表面上的曝光光的照射区域移动。由此，能够将曝光对象部件2上的多个区域依次曝光。
在本实施方式中，如图2所示，2束曝光光11a、12a透射掩模13照射到曝光对象部件2的表面上的区域，关于掩模的各开口或者光透射部件，例如是液晶显示器等的(由R、G、B的3个像元构成的)像素在1个方向(曝光装置的扫描方向)排列多个的区域，利用来自第1光源11的曝光光11a进行的曝光区域、和利用来自第2光源12的曝光光12a进行曝光区域为互相隔离的位置。所以，无法将像素的互相相邻的区域同时曝光，通过相邻的未曝光的像素边在台15移动边曝光，由另一个曝光光进行曝光。即，在本实施方式中，错开定时来曝光互相相邻的像素，形成利用从第1光源11射出的曝光光11a进行的曝光区域、和利用从第2光源12射出的曝光光12a进行的曝光区域互相相邻的取向膜。
在以往的曝光装置中，如图9所示，照射出射角度不同的2个曝光光，使得1个像元的一半的区域或者在宽度方向相邻的像素相互相邻，利用不同的2个光源将1个像元或者在宽度方向相邻的像素分别同时曝光。与之相对，本实施方式的曝光装置1从第1和第2光源11、12射出曝光光11a、12a，使其在第1和第2光源11、12与掩模13之间的光路上互相交叉，分别使其透射掩模13的另一个光源侧的图案，在曝光对象部件2的表面将2个曝光光相互隔离并照射。因此，在本实施方式中，能够使第1光源11与第2光源12之间的距离接近，能够使装置整体小型化。
接下来说明本实施方式的曝光装置的动作。在开始曝光前，首先，在台15上设置作为曝光对象部件2的玻璃基板，玻璃基板例如在上表面形成有预定厚度的取向材料膜。此时，例如调整曝光对象部件2的位置，使得曝光对象部件2上的取向材料膜的曝光对象面与台15的上表面平行。另外，例如调整曝光对象部件2的位置，使得取向材料膜的曝光对象部位进入曝光光的照射区域内。优选的是，该曝光对象部件2的位置调整例如在计算机控制的可动性的台15设置曝光对象部件2后，通过使台移动而进行。由此，能够将曝光对象部件2的多个区域依次曝光。
接下来，决定在成为在扫描方向排列的像素的每个区域使取向材料膜进行取向的方向。然后，决定来自第1和第2光源11、12的曝光光的射出方向，使得与决定的取向方向对应地以预定的角度向各分割区域照射曝光光。接下来，通过调整第1光源11与第2光源12之间的距离，使得曝光光能够照射到在曝光对象部件2上形成的取向材料膜的预定的区域，并且调整掩模台14的位置，调整掩模13的光透射区域的图案的位置。掩模13根据将取向材料膜曝光的图案来选择。
在本实施方式中，调整第1和第2光源11、12的位置，使得从第1光源11射出的曝光光11a、和从第2曝光光12射出的曝光光12a在照射到掩模12的图案形成部131为止的光路上互相交叉。所以，第1光源11与第2光源12之间的距离与以往的曝光装置相比要小。因此，不使曝光光11a、12a与装置自身(例如掩模台14或者掩模的框体130)干扰，能够照射的范围宽。
第1和第2光源11、12以及掩模13的位置决定后，接下来，从各光源射出曝光光。从各光源射出的曝光光11a、12a例如透射准直透镜／和或者反射镜等光学部件或者被反射，成为预定的光量，发向掩模13。
在本实施方式中，使从第1光源11射出的曝光光11a、和从第2光源12射出的曝光光12a在照射到掩模13的图案形成部131为止的光路上交叉。但是，曝光光11a和12a不互相干扰地发向取向材料膜。由于使2个曝光光11a、12a互相交叉，因此即使减小曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度，曝光光11a、12a也不会与掩模台等干扰，发向掩模13的预定的光照射区域131a、131b。若曝光光11a、12a照射到图案形成部131的分别对应的光照射区域131a、131b，则曝光光11a、12a与图案形成部131的光透射区域的图案对应地透射掩模13，透射掩模13的光发向曝光对象部件2。
而且，曝光光11a和曝光光12a照射到取向材料膜上的互相隔离的区域。在本实施方式中，曝光光11a和曝光光12a的照射区域关于掩模13的各光透射区域，例如是液晶显示器等的(由R、G、B的3个像元构成的)像素在1个方向(曝光装置的扫描方向)排列多个的区域，分别利用在掩模13的图案形成部131形成的(在与扫描方向垂直的宽度方向排列)多个光透射区域，成为在扫描方向排列的多个像素的区域被分别曝光。在照射有曝光光11a和曝光光12a的区域中，取向材料膜由于其光分解特性，与曝光光的照射角度对应，在预定的方向进行取向。因此，曝光光11a的照射区域的取向材料膜由于曝光光11a的入射角，在第1方向进行取向，曝光光12a的照射区域的取向材料膜由于曝光光12a的入射角，在不同于第1方向的其他第2方向进行取向。由此，对于在扫描方向排列的多个像素，在第1方向进行取向的取向膜、在第2方向进行取向的取向膜分别在扫描方向呈带状延伸而形成。在本实施方式中，照射到取向材料膜的曝光光11a、12a在其光路上能够不与装置自身干扰，将取向材料膜正常曝光。
这样，在继续曝光光11a、12a的照射的状态下，例如通过利用计算机控制使台15移动，例如使曝光对象部件2沿着扫描方向以恒定速度移动，连续地照射曝光光11a、12a，将曝光对象部件2连续曝光。由此，相邻的未曝光的像素不久由另一个曝光光进行曝光，形成利用来自第1光源11的曝光光11a进行的曝光区域、和利用来自第2光源12的曝光光12a进行的曝光区域互相相邻的取向膜。
然后，在将曝光对象部件2上的所有的曝光对象部位曝光后，例如通过使台15移动，将曝光对象部件2从曝光装置1排出。
由此，例如在玻璃基板上制造取向膜，该取向膜与在扫描方向排列的各像素对应地形成取向方向一致的带状的区域，对于与扫描方向垂直的方向，相邻的像素彼此的取向方向不同。然后，在制造的2片玻璃基板的取向膜间夹持液晶。这样，液晶的棒状的分子由于取向膜的取向方向，在预定的方向进行排列。由此，完成视角宽、取向分割方式的液晶显示器材料。另外，利用本实施方式这样的取向膜的形成方法，例如能够制造3D显示器用的偏光膜。即，利用来自2个光源的曝光光，例如若向成为在膜的宽度方向相邻的像素的每个区域交替照射P偏光和S偏光的线偏光的曝光光，则能够使取向材料膜的取向方向在由多个像元构成的每个像素不同。由此，能够得到膜面的取向方向相互相差90°、具有与1／4λ板同样功能的取向膜，能够将得到的膜作为偏光膜使用。即，若使线偏光的图像显示用的光透射该偏光膜，则向由多个像素构成且在膜的宽度方向延伸的每个显示列射出旋转方向相互相反的圆偏光的透射光。能够将该圆偏光的2个透射光例如分别使用作为3D显示器的右眼用和左眼用的显示光。
如上所述，由于本实施方式的曝光装置1射出曝光光11a、12a，使其在第1和第2光源11、12与掩模13之间的光路上互相交叉，第1光源11与第2光源12之间的距离近，即使减小曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度，也能够将取向材料膜正常曝光。
此外，在本实施方式中，掩模13的第1和第2光透射区域组131a、131b的各光透射区域如图2(b)所示，与包含分别在扫描方向排列的多个像素的区域对应，但这是利用连续射出曝光光的连续曝光，形成在扫描方向延伸地取向方向一致的取向膜的情况。本发明不限于该形态，也能够适用于向曝光对象部件间歇照射曝光光进行曝光的情况。即，例如如图4(a)和图4(b)所示，将第1和第2光透射区域组131a、131b的各光透射区域沿着扫描方向分割为多个(图4(b)中为6个)，使各光透射区域与在与1个像元的扫描方向垂直的宽度方向分割为2个部分的区域对应。由此，能用1次曝光将与多个像元对应的区域曝光。而且，例如利用台15，使曝光对象部件2向第1光源11侧或者第2光源12侧例如沿着扫描方向以水平恒定速度移动，移动距离每移动扫描方向的图案的长度(本变形例中为像元的6个量的长度(参照图4))时照射曝光光进行曝光。但是，在该情况下优选的是，曝光对象部件2的表面的2个曝光光的照射区域例如隔离像元的长度的整数倍。即，在本变形例中，也如图4(c)所示，利用第1光源11进行的曝光区域与利用第2光源12进行的曝光区域为互相隔离的位置，但通过使相互间的距离为像元的长度的整数倍，在已经利用一个光源曝光了一半的区域的像元中，能够使利用另一个光源进行的曝光区域与像元的其余的一半的区域高精度一致地进行曝光。由此，制造出形成了作为1个像元的区域被分割为2个部分、在各分割区域取向方向分别不同的取向膜的区域排列为多个矩阵状。
另外，在本实施方式中，台15构成为可利用计算机控制沿着扫描方向移动，但在本发明的曝光装置中，不限于本实施方式的形态，例如也可以利用计算机控制使台15移动的方向。即，例如在上述变形例所示地进行步骤曝光的情况下，在1个曝光对象部位的取向膜的形成结束后，能够控制使台15移动的方向，例如使得形成有图案的区域向像元的分割方向即宽度方向移动。由此，将在像元的宽度方向相邻的曝光对象部位依次曝光。另外，例如在曝光对象部件2的曝光对象部位并非互相相邻(连续)配置的情况下，如果使台15移动并在曝光光的照射区域配置各曝光对象部位，则能够将各曝光对象部位依次步骤曝光。
接下来，说明本发明的第2实施方式所涉及的曝光装置。图5(a)是示出利用第2实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，图5(b)是立体图。图6是示出在第2实施方式所涉及的曝光装置中，掩模与曝光光的关系的示意图。
在第1实施方式中，构成为使从第1和第2光源11、12射出的曝光光11a、12a在第1和第2光源11、12与掩模13之间交叉，但在本实施方式中，如图5和图6所示，第1和第2光源11、12进行射出，使得2束曝光光11a、12a的交叉位置为掩模13与取向材料膜之间。
另外，掩模13和掩模台14的位置与第1实施方式相比，远离曝光对象部件2。关于其他结构与第1实施方式同样。
在本实施方式中，由于射出曝光光11a、12a，使其在掩模13与取向材料膜之间互相交叉，如图5所示，需要第1光源11与第2光源12之间的距离与第1实施方式的情况相比略大，但与以往相比能够使装置整体小型化。
另外，曝光光11a、12a不与装置自身(例如掩模台14或者掩模的框体130)干扰，能够照射的范围与以往的曝光装置相比要宽，即使减小曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度，曝光光11a、12a也不与掩模台等干扰地照射到取向材料膜，能够将取向材料膜正常曝光。
此外，本实施方式中，也与第1实施方式同样，例如如图2(a)和图2(b)所示，通过构成为使第1和第2光透射区域组131a、131b的各光透射区域在扫描方向延伸，例如边使曝光对象部件2沿着扫描方向以恒定速度移动，边使曝光光连续透射各光透射区域，向曝光对象部件2连续照射曝光光进行曝光，得到在沿着扫描方向的带状的区域取向方向一致的取向膜，例如能够制造3D显示器用的偏光膜。在该情况下，由于不需要使成为像元的分割为2个部分的曝光区域彼此相邻，因此对2个曝光光的照射区域彼此的扫描方向的距离没有限制。
另外，如图6所示，在曝光对象部件2的表面的来自第1光源11的曝光光11a的照射区域、和来自第2光源12的曝光光12a的照射区域为互相隔离的位置，但间歇地射出曝光光，每次照射各曝光光时将与像元像素对应的曝光区域曝光的情况下，与第1实施方式同样，例如使这些照射区域间的距离为1个像元的长度的整数倍。由此，与第1实施方式的变形例的情况同样，在图6所示的状态下曝光结束后，例如通过使台15移动，如果使曝光对象部件2以恒定速度移动，曝光对象部件每移动扫描方向的图案的长度(使用了图4所示的掩模13情况下为像元的6个量的长度)照射曝光光，则利用曝光光11a进行的曝光区域与利用曝光光12a进行的曝光区域相邻，能够得到1个像元的一半的区域分别在不同的方向取向的取向膜。即，在本实施方式中，错开定时来曝光1个像元的分割为2个的区域。由此，制造出形成了作为1个像元的区域被分割为2个部分、在各分割区域取向方向分别不同的取向膜的区域排列为多个矩阵状。
接下来，说明本发明的第3实施方式所涉及的曝光装置。图7(a)是示出利用第3实施方式所涉及的曝光装置进行取向分割曝光的侧视图，图7(b)是立体图。图8是示出在第3实施方式所涉及的曝光装置中的掩模的俯视图。
在本实施方式中，如图7所示，第1实施方式的掩模13分割设有使来自第1光源11的曝光光11a透射的第1掩模13a、和使来自第2光源12的曝光光12a透射的第2掩模13b，所以如图7(b)和图8所示，使来自第1光源11的曝光光11a透射的第1光透射区域组131a设在第1掩模13a，使来自第2光源12的曝光光12a透射的第2光透射区域组131b设在第2掩模13b。第1和第2光透射区域组131a、131b与第1和第2实施方式同样，分别在与扫描方向垂直的方向排列地配置为1列。而且，多个光透射区域分别在扫描方向延伸，与包含在扫描方向排列的多个像素的区域对应。第1掩模13a和第2掩模13b分别被掩模台14支持，由此，第1掩模13a和第2掩模13b构成为可分别独立移动。即，在本实施方式中，如图7所示，支持第1掩模13a的掩模台14配置在第2光源12侧，支持第2掩模13b的掩模台14配置在第1光源11侧。关于其他结构与第1实施方式同样。
在本实施方式中，也与第1实施方式的曝光装置同样，能够使第1光源11与第2光源12之间的距离接近，能够使装置整体小型化，曝光光11a、12a不会与装置自身(例如掩模台14或者掩模的框体130)干扰，能够照射的范围宽，另外，即使减小曝光光11a、12a相对于曝光对象面倾斜的角度，也能够将取向材料膜正常曝光。在本实施方式中，由于通过进一步将掩模13分割为第1掩模13a和第2掩模13b，用掩模台14独立可移动地分别支持这2个掩模，能够对每个光源调整掩模的位置、和照射到曝光对象部件2的曝光光的光量等。所以，例如在来自一个光源的曝光光没有以预定的光量照射到曝光对象部件2上的情况等，利用掩模台14来移动使成为对象的曝光光透射的掩模13a或者掩模13b，能够调节曝光光的位置和光量等。
在本实施方式中，也与第1和第2实施方式同样，例如如图2(a)和图2(b)所示，通过构成为使第1和第2光透射区域组131a、131b的各光透射区域在扫描方向延伸，例如边使曝光对象部件2沿着扫描方向以恒定速度移动，边使曝光光连续透射各光透射区域，向曝光对象部件2连续地照射曝光光进行曝光，得到在沿着扫描方向的带状的区域取向方向一致的取向膜，例如能够制造3D显示器用的偏光膜。
此外，在本实施方式中，例如也如图4(a)和图4(b)所示，也可以将第1和第2光透射区域组131a、131b的各光透射区域沿着扫描方向分割为多个，使各光透射区域与在与1个像元的扫描方向垂直的宽度方向分割为2个部分的区域对应进行步骤曝光，能够制造出成为1个像元的区域被分割为2个部分，由各分割区域形成取向方向分别不同的取向膜的区域排列为多个矩阵状。
工业上的实用性
本发明的曝光装置通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分分割为2个部分并从不同的方向曝光、或者将与各像素对应的部分按在其宽度方向相邻的每个像素从不同的方向曝光，使取向材料膜进行光取向。通过这样，本发明的曝光装置在制造显示3维图像的液晶显示装置的取向材料膜时，能以预定的图案将取向材料膜正常分割曝光。

Claims (6)

1.一种曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分在其宽度方向分割为2个部分并从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：
第1和第2光源，射出曝光光；
掩模，形成有使来自所述第1和第2光源的曝光光透射的多个光透射区域分别排列为1列的第1光透射区域组和第2光透射区域组；以及
掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述掩模，
所述第1和第2光透射区域组在所述取向材料膜的对于所述掩模的相对的扫描方向隔离配置，多个光透射区域分别与1个像元的在宽度方向被分割的一半的区域对应，所述第1光透射区域组的光透射区域与所述第2光透射区域组的光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在所述扫描方向不会重叠，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与各像元的各分割区域对应的区域。
2.一种曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像元对应的部分在其宽度方向分割为2个部分并从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：
第1和第2光源，射出曝光光；
第1掩模，形成有使来自所述第1光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第1光透射区域组；
第1掩模支持部，配置在所述第2光源侧并支持所述第1掩模；
第2掩模，形成有使来自所述第2光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第2光透射区域组；以及
第2掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述第2掩模，
所述第1和第2光透射区域组的多个光透射区域分别与1个像元的在宽度方向被分割的一半的区域对应，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与各像元的各分割区域对应的区域。
3.一种曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像素对应的部分按在其宽度方向相邻的每个像素从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：
第1和第2光源，射出曝光光；
掩模，形成有使来自所述第1和第2光源的曝光光透射的多个光透射区域分别排列为1列的第1光透射区域组和第2光透射区域组；以及
掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述掩模，
所述第1和第2光透射区域组在所述取向材料膜的对于所述掩模的相对的扫描方向隔离配置，多个光透射区域分别与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应，所述第1光透射区域组的光透射区域与所述第2光透射区域组的光透射区域相互之间隔开间隔排列，使得在所述扫描方向不会重叠，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应的区域。
4.一种曝光装置，通过将取向材料膜的与液晶显示装置的各像素对应的部分按在其宽度方向相邻的每个像素从不同的方向进行曝光，使取向材料膜进行光取向，其特征在于，具有：
第1和第2光源，射出曝光光；
第1掩模，形成有使来自所述第1光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第1光透射区域组；
第1掩模支持部，配置在所述第2光源侧并支持所述第1掩模；
第2掩模，形成有使来自所述第2光源的曝光光透射的多个光透射区域配置为1列的第2光透射区域组；以及
第2掩模支持部，配置在所述第1光源侧并支持所述第2掩模，
所述第1和第2光透射区域组的多个光透射区域分别与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应，使来自所述第1光源和所述第2光源的曝光光在所述第1和第2光源与所述取向材料膜之间的光路上互相交叉，照射到所述取向材料膜的与包含在所述扫描方向排列的多个像素的区域对应的区域。
5.如权利要求1至4的任意1项所述的曝光装置，其特征在于，
来自所述第1光源的曝光光与来自所述第2光源的曝光光的交叉位置是所述第1和第2光源与所述掩模之间。
6.权利要求1至4的任意1项所记载的曝光装置，其特征在于，
来自所述第1光源的曝光光与来自所述第2光源的曝光光的交叉位置是所述掩模与所述取向材料膜之间。
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