CN104395832A - 光取向曝光装置及光取向曝光方法 - Google Patents

光取向曝光装置及光取向曝光方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104395832A
CN104395832A CN201380034909.2A CN201380034909A CN104395832A CN 104395832 A CN104395832 A CN 104395832A CN 201380034909 A CN201380034909 A CN 201380034909A CN 104395832 A CN104395832 A CN 104395832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mask
cut zone
exposure device
exposure
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380034909.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104395832B (zh
Inventor
梶山康一
桥本和重
新井敏成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
V Technology Co Ltd
Original Assignee
V Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by V Technology Co Ltd filed Critical V Technology Co Ltd
Publication of CN104395832A publication Critical patent/CN104395832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104395832B publication Critical patent/CN104395832B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133757—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/201—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by an oblique exposure; characterised by the use of plural sources; characterised by the rotation of the optical device; characterised by a relative movement of the optical device, the light source, the sensitive system or the mask
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70325—Resolution enhancement techniques not otherwise provided for, e.g. darkfield imaging, interfering beams, spatial frequency multiplication, nearfield lenses or solid immersion lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种光取向曝光装置及光取向曝光方法。将取向曝光方式适用于多域法时，消除单位图像区域的分割区域中的边界附近的取向混乱。一种光取向曝光装置(100)，其将液晶显示元件的各单位图像区域分割为多个分割区域，并分别向不同方向对各分割区域的取向材料膜进行光取向，所述光取向曝光装置具备：第1掩模(M1)及第1曝光装置(11)，用于单独接近式曝光第1分割区域(Da1)；第2掩模(M2)及第2曝光装置(12)，用于单独接近式曝光与第1分割区域(Da1)相邻的第2分割区域(Da2)；及第3掩模(M3)及第3曝光装置(13)，用于曝光第1分割区域(Da1)与第2分割区域(Da2)的边界附近的第1分割区域(Da1)侧的区域，第3曝光装置(13)相对于被曝光面Bs具备与第1曝光装置(11)或第2曝光装置(12)相同的光照射角度，在第3掩模(M3)的掩模开口与被曝光面(Bs)之间具备聚光机构(20)，其使掩模透射光聚光于边界附近的第1分割区域(Da1)侧的区域。

Description

光取向曝光装置及光取向曝光方法
技术领域
本发明涉及一种用于形成液晶显示元件的取向膜的光取向曝光装置及光取向曝光方法。
背景技术
作为形成液晶显示元件的取向膜的方式，已知有为了确定液晶的预倾角大小及取向方向而相对于成为取向膜的光敏性高分子膜倾斜照射紫外线的光取向曝光方式。
另一方面，将液晶显示元件的一个单位图像区域(像素或子像素，或者它们的集合区域)分割为2个或2个以上，并改变所分割的每个区域的液晶的取向方向，由此改善液晶面板的视角，该方法称为像素分割法或多域法。
将前述的光取向曝光方式适用于多域法时，形成相对于取向材料膜上的被曝光面以不同角度照射的多个紫外线曝光光，经由掩模的一个开口从一方向对将单位图像区域进行分割的一个区域照射紫外线，并经由掩模的另一开口从另一方向对将单位图像区域进行分割的另一区域照射紫外线。由此，能够对将单位图像区域进行分割的多个区域的每一个实施预倾角与取向方向不同的光取向处理。
此时，下述专利文献1中记载的以往技术中，将排列成直线状的多个单位图像区域的每一个，以沿着其排列方向的分割线分割为2个区域，并沿着单位图像区域的排列方向移动被曝光面来扫描曝光多个单位图像区域，由此相对于多个单位图像区域连续实施光取向处理。该以往技术中，使用具有与被分割的一个区域对应的开口图案及对应于与其相邻的另一区域的开口图案的2个掩模图案。并且，对各个开口图案照射沿着扫描方向的曝光光且相对于被曝光面不同角度的紫外线曝光光，将掩模图案投影曝光(接近式曝光)于被曝光面，由此对被分割的2个区域实施沿着扫描方向的互不相同的方向的光取向处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2012-63652号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如图1(a)所示，以往技术中使用的曝光装置具备：光源1，放射紫外线；聚光透镜2，将从光源1放射的紫外线曝光光设为平行光来照射于掩模M；及复眼透镜(将多个单位透镜排列成矩阵状的透镜阵列)3，配设于光源1与聚光透镜2之间，使照射于掩模M的光的强度分布均匀化，向相对于被曝光面Bs的扫描方向S交叉的方向排列复眼透镜3。
这种曝光装置中，如图1(b)所示，通过复眼透镜的聚光作用，产生倾斜地通过掩模M的开口Ma的光线L1，该光线L1若通过掩模M的开口Ma，则通过平行光半角θ扩散而照射于被曝光面Bs上。由此，被曝光面Bs上不仅是掩模M的开口图案的正下方的区域Me，超出该区域Me而照射有曝光光。
使用这种曝光装置来进行基于多域法的光取向曝光时，使用如图2(a)所示的光取向曝光装置。据此，配备有第1曝光装置Ex1及第2曝光装置Ex2，其在被曝光面Bs上远离配置具有用于曝光单位图像区域的被分割的一个区域的开口图案的第1掩模M1及具有用于曝光被分割的另一区域的开口图案的第2掩模M2，经由各个掩模M1、M2分别曝光被曝光基板B的被曝光面Bs。第1曝光装置Ex1照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于被曝光基板B的被曝光面Bs为照射角度θe(例如40°)的紫外线曝光光，第2曝光装置Ex2照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于被曝光基板B的被曝光面Bs为照射角度-θe(例如-40°)的紫外线曝光光。
据此，以图2(b)所示的曝光强度依次进行一个单位图像区域Pa内的分割区域Da1、Da2的曝光，通过图1(b)所示的基于平行光半角的超出曝光，在分割区域Da1、Da2的边界附近的范围a中进行双重曝光。
此时，由于取向材料中的光异构化反应的可逆性，产生如下问题，即在范围a的分割区域Da2侧可得到适当的光取向，但是范围a的分割区域Da1侧的区域a1中无法得到所希望的方向的光取向。区域a1中的取向混乱是由于因基于前述的平行光半角的超出曝光引起的不充分的强度的双重曝光而产生的，其宽度为10～15μm左右，但是在根据液晶显示面板的高精细化而要求更窄的单位图像区域Pa的宽度的情况下，成为为了充分确保有效图像区域而无法忽视的宽度。
本发明将解决这种问题作为课题的一例。即本发明的目的在于，将光取向曝光方式适用于多域法时，消除将单位图像区域进行分割的分割区域中的边界附近的取向混乱，相对于单位图像区域的窄幅化确保充分的有效图像区域等。
用于解决技术课题的手段
为了实现这种目的，本发明的光取向曝光装置及光取向曝光方法至少具备以下的各特征。
一种光取向曝光装置，其将液晶显示元件的各单位图像区域分割为多个分割区域，并分别向不同方向对各分割区域的取向材料膜进行光取向，其中，所述光取向曝光装置具备：第1掩模及第1曝光装置，用于单独接近式曝光作为所述分割区域之一的第1分割区域；第2掩模及第2曝光装置，用于单独接近式曝光作为所述分割区域之一且与所述第1分割区域相邻的第2分割区域；及第3掩模及第3曝光装置，用于曝光所述第1分割区域与所述第2分割区域的边界附近的所述第1分割区域侧的区域，所述第3曝光装置相对于被曝光面具备与所述第1曝光装置相同的光照射角度，在所述第3掩模的掩模开口与被曝光面之间具备聚光机构，其使掩模透射光聚光于所述边界附近的所述第1分割区域侧的区域。
一种光取向曝光方法，其将液晶显示元件的各单位图像区域分割为多个分割区域，并分别向不同方向对各分割区域的取向材料膜进行光取向，其中，所述光取向曝光方法具有：第1曝光工序，经由第1掩模单独接近式曝光作为所述分割区域之一的第1分割区域；第2曝光工序，经由第2掩模单独接近式曝光作为所述分割区域之一且与所述第1分割区域相邻的第2分割区域；及第3曝光工序，经由第3掩模曝光所述第1分割区域与所述第2分割区域的边界附近的所述第1分割区域侧的区域，所述第3曝光工序中，相对于被曝光面以与所述第1曝光工序相同的光照射角度进行曝光，在所述第3掩模的掩模开口与被曝光面之间配置聚光机构，从而使掩模透射光聚光于所述边界附近的所述第1分割区域侧的区域。
发明效果
根据这种结构，对于基于第1曝光装置的曝光(第1曝光工序中的曝光)与基于第2曝光装置的曝光(第2曝光工序中的曝光)中产生的第1分割区域与第2分割区域的边界附近的取向混乱，通过将基于第3曝光装置的曝光(基于第3曝光装置的曝光)聚光于产生有取向混乱的区域，能够对产生有取向混乱的区域进行对光取向充分的强度的曝光。由此，能够对产生有取向混乱的区域实施与基于第1曝光装置的曝光(第1曝光工序中的曝光)相同方向的光取向。
如此，根据本发明的光取向曝光装置及光取向曝光方法，将光取向曝光方式适用于多域法时，能够消除将单位图像区域进行分割的分割区域中的边界附近的取向混乱，并能够相对于单位图像区域的窄幅化确保充分的有效图像区域。
附图说明
图1是表示以往技术中使用的曝光装置的说明图。
图2是表示以往的光取向曝光装置的说明图。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的光取向曝光装置及光取向曝光方法的说明图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的光取向曝光装置中使用的掩模的例子的说明图，该图(a)表示第1掩模的例子，该图(b)表示第2掩模的例子，该图(c)表示第3掩模的例子及聚光机构的配置例。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的光取向曝光方法的被曝光面上的光取向状态的说明图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。图3是表示本发明的一实施方式所涉及的光取向曝光装置及光取向曝光方法的说明图。图3(a)表示光取向曝光装置的结构例，图3(b)表示被曝光基板(被曝光面)的方式例。
如图3(b)所示，光取向曝光装置100为如下装置，即用于将液晶显示元件的各单位图像区域Pa分割为多个分割区域Da1、Da2，并分别向不同方向对各分割区域Da1、Da2的取向材料膜进行光取向。此处的取向材料膜为显示可逆性光异构性反应的光敏性高分子膜，对相对于取向材料膜的表面倾斜地照射的紫外线产生反应，从而得到所希望的预倾角及沿着照射方向的方向的取向。此处的单位图像区域Pa是指像素或者按多个颜色(R、G、B)分割一个像素内的子像素，或者它们的集合区域。
如图3(a)所示，光取向曝光装置100具备第1掩模M1及第1曝光装置11、第2掩模M2及第2曝光装置12、及第3掩模M3及第3曝光装置13。第1掩模M1及第1曝光装置11用于单独接近式曝光作为前述的分割区域之一的第1分割区域Da1。第2掩模M2及第2曝光装置12用于单独接近式曝光作为前述的分割区域之一个且与前述的第1分割区域Da1相邻的第2分割区域Da2。第3掩模M3及第3曝光装置13用于覆盖曝光第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界附近(分割线DL附近)的第1分割区域Da1侧的区域。
第1曝光装置11具备照射紫外线的光源及光学系统，所述光学系统以角度θ1(例如，40°)的倾斜角向形成有取向材料膜的被曝光基板B的被曝光面Bs照射从光源射出的光。第2曝光装置12与第1曝光装置11同样地，具备照射紫外线的光源及光学系统，所述光学系统以角度θ2(＝-θ1)的倾斜角向被曝光面Bs照射从光源射出的光。
第3曝光装置13与第1曝光装置11及第2曝光装置12同样地，具备照射紫外线的光源及光学系统，所述光学系统以角度θ1的倾斜角向被曝光面Bs照射从光源射出的光。第3曝光装置13的角度(光照射角度)相对于被曝光面Bs具备与第1曝光装置11相同的光照射角度(角度θ1)。第1曝光装置11、第2曝光装置12、第3曝光装置13的各光学系统例如与以往技术中示出的曝光装置相同，包含复眼透镜和准直透镜。
并且，在第3掩模M3的掩模开口与被曝光面Bs之间具备聚光机构(聚光透镜)20，其使掩模透射光聚光于第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界附近(分割线DL附近)的第1分割区域Da1侧的区域。
具备这种结构的光取向曝光装置100中，对于再基于第1曝光装置11的曝光及基于第2曝光装置12的曝光中产生的第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界附近的取向混乱，通过将基于第3曝光装置13的曝光聚光于产生有取向混乱的区域，能够对产生有取向混乱的区域进行对光取向充分的强度的曝光。由此，能够对产生有取向混乱的区域实施与基于第1曝光装置11的曝光相同的方向的光取向。
对图3所示的实施方式所涉及的光取向曝光装置100进行更详细说明。该实施方式所涉及的光取向曝光装置100具备基板扫描机构10，具有被曝光面Bs的被曝光基板B通过基板扫描机构10沿着扫描方向S移动。扫描方向S为多个单位图像区域Pa的排列方向且沿着分割线DL的方向。
并且，依次隔开间隔并沿着扫描方向S配置第1掩模M1及第1曝光装置11、第2掩模M2及第2曝光装置12、第3掩模M3及第3曝光装置13。第1曝光装置11及第2曝光装置12照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于被曝光面Bs不同的角度(θ1、θ2)的紫外线曝光光。第3曝光装置13照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于被曝光面Bs为角度θ1的紫外线曝光光。
根据这种结构的光取向曝光装置100，对于沿着扫描方向S移动的被曝光面Bs，首先在第1工序(第1曝光工序)中，通过第1曝光装置11经由第1掩模M1单独接近式曝光第1分割区域Da1，在之后的第2工序(第2曝光工序)中，通过第2曝光装置12经由第2掩模M2单独接近式曝光第2分割区域Da2。之后，在第3工序(第3曝光工序)中，通过第3曝光装置13经由第3掩模M3覆盖曝光第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界附近(分割线DL附近)的第1分割区域Da1侧的区域。第3工序(第3曝光工序)中，相对于被曝光面Bs，以与第1曝光工序相同的光照射角度(角度θ1)进行曝光，并通过配置于第3掩模M3的掩模开口与被曝光面Bs之间的聚光机构20，使掩模透射光聚光于第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界附近的第1分割区域Da1侧的区域。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的光取向曝光装置中使用的掩模的例子的说明图，图4(a)表示第1掩模的例子，图4(b)表示第2掩模的例子，图4(c)表示第3掩模的例子及聚光机构的配置例。
如图3(b)所示，在单位图像区域Pa配置成点阵形状时，如图4(a)所示，与此对应的第1掩模M1中形成有多个狭缝状开口图案。该例子中，各个开口Ma1配置于被曝光面Bs上的第1分割区域Da1上，具有与第1分割区域Da1大致相等的开口宽度W1。并且，狭缝状开口图案中，多个开口Ma1相互平行，并向与扫描方向S交叉的方向排列。
与此相对，如图4(b)所示，第2掩模M2中，在相对于第1掩模M1仅滑动开口宽度W1的位置形成有多个狭缝状开口图案。各个开口Ma2配置于被曝光面Bs上的第2分割区域Da2上，开口Ma2具有与第2分割区域Da2大致相等的开口宽度W2。并且，狭缝状开口图案中，多个开口Ma2相互平行，并向与扫描方向S交叉的方向排列。
如图4(c)所示，第3掩模M3中，在成为第1分割区域Da1与第2分割区域Da2的边界的分割线DL的第1分割区域Da1侧形成有多个狭缝状开口图案。开口Ma3的宽度W3根据聚光机构20的聚光功能及掩模M3与被曝光面Bs的距离适当设定。
相对于该第3掩模M3，聚光机构20例如能够构成为在开口Ma3的光透射侧分别配置有单透镜20a的微透镜阵列。单透镜20a的聚光功能设定为，掩模透射光聚光于产生由于基于第1曝光装置11的曝光(第1曝光工序中的曝光)及基于第2曝光装置12的曝光(第2曝光工序中的曝光)而产生的取向混乱的区域的宽度内。聚光机构20不限于该例，也可以是在每个开口Ma3个别配置柱面透镜(半圆柱状凸透镜)的机构或将多个半圆柱状凸透镜设为一体的双凸透镜等。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的光取向曝光方法的被曝光面Bs上的光取向状态的说明图。图5(a)表示基于第1曝光工序的光取向状态，图5(b)表示基于第2曝光工序的光取向状态，图5(c)表示基于第3曝光工序的光取向状态。图示的例子中，将按RGB的颜色分割一个像素P1的子像素作为单位图像区域Pa，将各子像素分割为第1分割区域Da1及第2分割区域Da2。
在使用图4(a)所示的第1掩模M1的第1曝光工序中，如图5(a)所示，对各第1分割区域Da1单独实施与扫描方向S相同方向的光取向。接着，在使用图4(b)所示的第2掩模M2的第2曝光工序中，如图5(b)所示，对各第2分割区域Da2单独实施与扫描方向S相反方向的光取向。并且，在之后的使用图4(c)所示的第3掩模M3及聚光机构20的第3曝光工序中，如图5(c)所示，对沿着各第1分割区域Da1与各第2分割区域Da2的边界附近即分割线DL的第1分割区域Da1侧的区域单独实施与扫描方向S相同方向的光取向。
根据使用具有这种特征的光取向曝光装置100的光取向曝光方法，能够在单位图像区域Pa内的整个区域抑制取向混乱，并将单位图像区域Pa内设为向一方向光取向的区域及向另一方向光取向的区域，因此将光取向曝光方式适用于多域法时，能够相对于单位图像区域Pa的窄幅化确保充分的有效图像区域。
以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但是具体的结构并不限于这些实施方式，即使有不脱离本发明宗旨的范围的设计变更等，也包含于本发明。尤其，图3所示的实施方式中，示出了被曝光基板B移动(扫描)的方式，但是并不限于此，也可以相对于固定的被曝光基板B，依次实施第1曝光工序、第2曝光工序、第3曝光工序。
附图标记说明
1-光源，2-聚光透镜，3-复眼透镜，M-掩模，M1-第1掩模，M2-第2掩模，M3-第3掩模，B-被曝光基板，Bs-被曝光面，P1-像素，Pa-单位图像区域，Da1-第1分割区域，Da2-第2分割区域，DL-分割线，10-基板扫描机构，11-第1曝光装置，12-第2曝光装置，13-第3曝光装置，20-聚光机构，20a-单透镜，S-扫描方向。

Claims (5)

1.一种光取向曝光装置，其将液晶显示元件的各单位图像区域分割为多个分割区域，并分别向不同方向对各分割区域的取向材料膜进行光取向，其特征在于，
所述光取向曝光装置具备：第1掩模及第1曝光装置，用于单独接近式曝光作为所述分割区域之一的第1分割区域；第2掩模及第2曝光装置，用于单独接近式曝光作为所述分割区域之一且与所述第1分割区域相邻的第2分割区域；及第3掩模及第3曝光装置，用于曝光所述第1分割区域与所述第2分割区域的边界附近的所述第1分割区域侧的区域，
所述第3曝光装置相对于被曝光面具备与所述第1曝光装置相同的光照射角度，
在所述第3掩模的掩模开口与被曝光面之间具备聚光机构，其使掩模透射光聚光于所述边界附近的所述第1分割区域侧的区域。
2.根据权利要求1所述的光取向曝光装置，其特征在于，
所述光取向曝光装置具备基板扫描机构，其沿着多个所述单位图像区域的排列方向且沿着所述分割区域的分割线扫描具有所述被曝光面的基板，
沿着所述基板扫描机构的扫描方向，依次隔开间隔配置所述第1掩模及所述第1曝光装置、所述第2掩模及所述第2曝光装置、所述第3掩模及所述第3曝光装置，
所述第1曝光装置及所述第2曝光装置照射沿着所述扫描方向的曝光光且相对于被曝光面不同的角度的紫外线曝光光。
3.根据权利要求1或2所述的光取向曝光装置，其特征在于，
所述聚光机构为在所述第3掩模中的多个掩模开口的光透射侧分别配置单透镜的微透镜阵列。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光取向曝光装置，其特征在于，
所述单位图像区域为将一个像素内分成多个颜色的子像素。
5.一种光取向曝光方法，其将液晶显示元件的各单位图像区域分割为多个分割区域，并分别向不同方向对各分割区域的取向材料膜进行光取向，其特征在于，
所述光取向曝光方法具有：第1曝光工序，经由第1掩模单独接近式曝光作为所述分割区域之一的第1分割区域；第2曝光工序，经由第2掩模单独接近式曝光作为所述分割区域之一且与所述第1分割区域相邻的第2分割区域；及第3曝光工序，经由第3掩模曝光所述第1分割区域与所述第2分割区域的边界附近的所述第1分割区域侧的区域，
所述第3曝光工序中，相对于被曝光面以与所述第1曝光工序相同的光照射角度进行曝光，在所述第3掩模的掩模开口与被曝光面之间配置聚光机构，从而使掩模透射光聚光于所述边界附近的所述第1分割区域侧的区域。
CN201380034909.2A 2012-07-05 2013-03-29 光取向曝光装置及光取向曝光方法 Expired - Fee Related CN104395832B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-151630 2012-07-05
JP2012151630A JP5953512B2 (ja) 2012-07-05 2012-07-05 光配向露光装置及び光配向露光方法
PCT/JP2013/059577 WO2014006944A1 (ja) 2012-07-05 2013-03-29 光配向露光装置及び光配向露光方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104395832A true CN104395832A (zh) 2015-03-04
CN104395832B CN104395832B (zh) 2016-08-17

Family

ID=49881709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380034909.2A Expired - Fee Related CN104395832B (zh) 2012-07-05 2013-03-29 光取向曝光装置及光取向曝光方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9207498B2 (zh)
JP (1) JP5953512B2 (zh)
KR (1) KR20150041778A (zh)
CN (1) CN104395832B (zh)
TW (1) TWI582541B (zh)
WO (1) WO2014006944A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6164142B2 (ja) * 2014-03-31 2017-07-19 東芝ライテック株式会社 液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法
WO2017217300A1 (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 シャープ株式会社 偏光照射装置及び液晶表示装置の製造方法
JP2019197187A (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置および露光方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005092137A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
US20090190058A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
CN102226856A (zh) * 2005-12-02 2011-10-26 夏普株式会社 液晶显示装置的制造方法和用于配向处理的曝光装置
CN102314023A (zh) * 2010-07-07 2012-01-11 株式会社日立高新技术 液晶用取向膜曝光方法及其装置
CN102346335A (zh) * 2010-07-30 2012-02-08 三星电子株式会社 有多域单位像素的液晶显示面板及用于制造其的光学掩模
WO2012042577A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 株式会社エフケー光学研究所 光配向露光装置及び光配向露光方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319871B1 (ko) * 1994-01-28 2002-08-21 삼성전자 주식회사 액정배향제어막및그제조방법,이를제조하기위한제조장치및제조장치에이용되는마스크의제조방법
JP4401538B2 (ja) 1999-07-30 2010-01-20 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5302826B2 (ja) * 1999-07-30 2013-10-02 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2003161946A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示装置製造方法及び液晶表示装置
WO2006132369A1 (ja) 2005-06-09 2006-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
WO2007066596A1 (ja) * 2005-12-09 2007-06-14 Sharp Kabushiki Kaisha 露光方法および露光装置
JP5688730B2 (ja) 2010-09-17 2015-03-25 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005092137A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
CN102226856A (zh) * 2005-12-02 2011-10-26 夏普株式会社 液晶显示装置的制造方法和用于配向处理的曝光装置
US20090190058A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
CN102314023A (zh) * 2010-07-07 2012-01-11 株式会社日立高新技术 液晶用取向膜曝光方法及其装置
CN102346335A (zh) * 2010-07-30 2012-02-08 三星电子株式会社 有多域单位像素的液晶显示面板及用于制造其的光学掩模
WO2012042577A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 株式会社エフケー光学研究所 光配向露光装置及び光配向露光方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104395832B (zh) 2016-08-17
JP2014016380A (ja) 2014-01-30
WO2014006944A1 (ja) 2014-01-09
TWI582541B (zh) 2017-05-11
JP5953512B2 (ja) 2016-07-20
KR20150041778A (ko) 2015-04-17
US9207498B2 (en) 2015-12-08
TW201403250A (zh) 2014-01-16
US20150177568A1 (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104412152B (zh) 光取向曝光方法及光取向曝光装置
CN102906635B (zh) 取向处理方法及取向处理装置
TWI432792B (zh) 製造光學元件之方法、光學元件、照明光學設備、顯示設備以及電子設備
US8896683B2 (en) Device for forming a high-resolution image, imaging system, and method for deriving a high-spatial-resolution image
CN103415810B (zh) 曝光装置
EP2287639A2 (en) Lens array imaging optics for a line sensor module
CN104965388A (zh) 用于光配向的光罩及光配向方法
CN104395832A (zh) 光取向曝光装置及光取向曝光方法
CN103403614A (zh) 光取向曝光装置及光取向曝光方法
JP6124809B2 (ja) 画像読取装置
JP2015148746A (ja) 偏光子、偏光光照射装置、偏光軸方向調整方法
CN106483734A (zh) 照明组件
CN104865781A (zh) 照明装置及投影机
WO2012157409A1 (ja) 露光装置及び遮光板
EP3524967A1 (en) Image inspection device and lighting device
CN105068329A (zh) 光配向装置及其空间分光棱镜片
US20110080566A1 (en) Method for replicating production of 3d parallax barrier
JP7052242B2 (ja) 露光装置
CN106292187A (zh) 曝光方法
CN102369483B (zh) 对辐射敏感的基片成像用的方法和装置
CN105629579B (zh) 一种显示模组及其制备方法、显示装置
CN106199969A (zh) 一种显示结构及视觉转换膜的制作方法
DE102021202716B4 (de) Multiapertur-Projektor
JP2013235224A (ja) 画像表示モジュール及び画像表示装置
CN104280814B (zh) 导光板与具有导光板的导光装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160817

Termination date: 20210329