CN110998450A - 光取向用曝光装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于体现预倾角而进行倾斜曝光的光取向用曝光装置，其能够使用廉价的散射光源即体积光源，并且以紧凑的方式获得均匀的照度分布。通过对被照射面向一个方向进行扫描曝光来进行光取向处理的光取向用曝光装置(1)，其具备：光源(2)，朝向被照射面(10S)射出散射光；光学滤波器(3)，在从光源(2)射出的光中选择性地射出紫外线；及照射角度限制部件(4)，在从光学滤波器(3)射出的光中选择性地射出相对于扫描方向倾斜照射的光，在照射角度限制部件(4)中，使平板状的光方向限制板(40)相对于被照射面(10S)以一定角度倾斜并沿扫描方向按设定间隔平行排列多个。
Description
技术领域
本发明涉及一种为了进行液晶的光取向而使用的曝光装置。
背景技术
在推进液晶显示器(LCD)的高精细化的问题上，LCD的制造中不可或缺的液晶取向处理中的预倾角的稳定化成为重要的课题。所谓预倾角是沿液晶取向轴的液晶分子的长轴与取向面所成的角度，极大地影响LCD的显示特性。因此，为了实现LCD的高显示品质，必须稳定地体现预倾角。
光取向处理在通过非接触处理来消除因取向膜上的灰尘造成的污染和对TFT基板造成的静电损伤，并且能够进行更均匀的取向处理这一点上，作为代替摩擦处理的处理方法而普及。作为通过该光取向处理来体现预倾角的曝光方法，已知有一种倾斜曝光。
倾斜曝光在成为取向膜的被照射膜上，从膜的法线方向以规定的角度照射偏光紫外线，以往，用于进行倾斜曝光的曝光装置具备使用定向性高的光源并经由多个反射板来设定相对于被照射膜的照射角度的照射部(参考下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-175025号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
进行倾斜曝光的所述的以往的曝光装置存在光源限定于比较高昂的定向性高的光源的问题，并且为了避免倾斜照射时的照射面的照度分布因光路长度的差异而变得不均匀，而将光路长度设定得长，并需要用于确保多个反射板和光路长度的空间，因此而存在照射部变大的问题。
本发明以应付这种问题为课题。即，其课题是为了体现预倾角而进行倾斜曝光的光取向用曝光装置，其能够使用廉价的散射光源(体积光源)，并且以紧凑的方式获得均匀的照度分布等。
用于解决技术课题的手段
为了解决这种课题，本发明具备以下结构。
光取向用曝光装置，其通过对被照射面向一个方向进行扫描曝光来进行光取向处理，该光取向用曝光装置的特征在于，具备：光源，朝向所述被照射面射出散射光；光学滤波器，在从所述光源射出的光中选择性地射出紫外线；及照射角度限制部件，在从所述光学滤波器射出的光中选择性地射出相对于所述扫描方向倾斜照射的光，在所述照射角度限制部件中，使平板状的光方向限制板相对于所述被照射面以一定角度倾斜并沿所述扫描方向按设定间隔平行排列多个。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的光取向用曝光装置的说明图((a)是侧面观察的说明图，(b)是正面观察的说明图)。
图2是表示照射角度限制部件的结构例的说明图。
图3是表示本发明的其他实施方式的光取向用曝光装置的说明图。
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。以下说明中，不同的图中的相同符号表示相同功能的部位，适当省略各图中的重复说明。
图1中，光取向用曝光装置1具备光源2、光学滤波器3、照射角度限制部件4及偏振器5，其对支撑于基座(作业台)20上的基板10上的被照射面10S向一个方向(图示X方向)进行扫描曝光来进行光取向处理。此时的扫描曝光可以将光取向用曝光装置1进行固定而一边使基板10沿图示X方向移动来进行，也可以将基板10进行固定而一边使光取向用曝光装置1沿图示X方向的相反方向(-X方向)移动来进行。也可以一边使基板10与光取向用曝光装置1同时移动而进行。
光源2朝向被照射面10S射出散射光，其具备将扫描方向(图示X方向)作为长边方向的纵长形的灯2A及沿该灯而呈纵长形并使从灯2A射出的光朝向被照射面10S的反射镜2B。反射镜2B具有与扫描方向交叉的截面(Y-Z截面)为凹曲状的反射面。
光学滤波器3在从光源2射出的光中选择性地射出紫外线(带通滤波器)。偏振器5为偏光板和线栅偏振器等，其配置于照射角度限制部件4与被照射面10S之间，且角度被调整为偏光轴朝向相对于扫描方向(图示X方向)而设定的朝向。
照射角度限制部件4在从光学滤波器3射出的光(紫外线)中选择性地射出相对于扫描方向(图示X方向)倾斜照射的光。因此，照射角度限制部件4具备多个平板状的光方向限制板40。
如图2所示，光方向限制板40是平板状的部件，相对于被照射面10S以一定的角度θ1倾斜，且沿扫描方向(图示X方向)按设定间隔tp平行排列有多个。该光方向限制板40优选在其表背两面形成有紫外线吸收面40S。
根据这种光取向用曝光装置1，从灯2A射出而被反射镜2B反射的散射光从光源2射出并通过光学滤波器3而成为特定波长的紫外线，从而通过照射角度限制部件4而成为在特定的方向上相对于被照射面10S倾斜照射的紫外线，由此通过偏振器5而成为偏光紫外线并照射到被照射面10S。
在此，如图2所示，照射角度限制部件4在通过以间隔tp平行配置的光方向限制板40时，照在紫外线吸收面40S的光(紫外线)被吸收而无法通过，因此照射角度限制在最大照射光线角度θmax与最小照射光线角度θmin之间的角度。该照射角度在将成为与相对于光方向限制板40的扫描方向(图示X方向)的倾斜角度θ1相同方向的中央照射光线角度θc为中心的规定的范围，但能够通过缩小间隔tp来抑制角度范围的偏差。
通过这种照射角度限制部件4的光照射于被照射面10S的照射角度被限制，但若着眼于通过光学滤波器3的光，则通过光学滤波器3的光中，只选择照射倾斜通过的光。光学滤波器3通常具有角度依赖性，因此倾斜通过光学滤波器3的光的波长相对于垂直通过光学滤波器3的光的波长(设定波长)向低波长侧移位。因此，为了将曝光波长设为所希望的波长(例如，313nm)，需要将光学滤波器3的选择波长设定值设为相对于目标曝光波长向高波长侧移位(例如，313nm+36nm＝349nm)的值。
若使用这种光取向用曝光装置1，则能够进行使用比较廉价的散射光源并通过光取向处理能够体现预倾角的倾斜曝光。此时，根据光取向用曝光装置1沿扫描方向同时照射的光的照射范围大致与光源2的长边方向的长度相同，在该范围内，无关光取向用曝光装置1与被照射面10S的距离而能够获得均匀的照度分布。由此，能够以使光取向用曝光装置1靠近被照射面10S的紧凑的方式进行曝光。
图3表示其他实施方式的光取向用曝光装置1。该例中，光源2以将与扫描方向(图示X方向)交叉的方向(图示Y方向)作为长边方向的横长形配置。在使用这种光源2的情况下，也如同所述的例那样，通过配备光学滤波器3、平行配置多个光方向限制板40的照射角度限制部件4及偏振器5，能够获得通过使用散射光源来倾斜曝光以进行光取向处理的光取向用曝光装置1。
实施例1
利用旋转涂布在两片玻璃基板上涂布取向剂“RN4000”(Nissan ChemicalCorporation制)，并在80℃下进行了1分钟干燥。此时的取向膜厚为100nm。之后，利用光取向用曝光装置1进行了曝光。光学滤波器3使用了313nm带通滤波器。偏振器5使用了线栅型偏光板，其偏光度为313nm且大致100。关于313nm曝光量，利用UIT250-S313(USHIO INC.制)将受光面平行配置于曝光台而进行了测定，结果为5mJ/cm2。之后，利用加热板(AS ONECorporation制EC-1200N)在140℃下进行了20分钟的正式烧成，从而结束了制膜。在结束该制膜的玻璃基板的一片基板上描画作为密封件的STRUCT BOND HC-913FP(MitsuiChemicals,Inc.制)，在另一片基板上散布作为塑胶珠隔片的Micro Pearl SP-2035(SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制)。粘附该两片玻璃基板在120℃下烧成60分钟，制作出真空注入单元。在该单元中封入MLC2003(Merck公司制)，进行密封处理之后在130℃下进行10分钟重新取向处理，从而完成了液晶单元。
利用晶体旋转法测定了该液晶单元的预倾角。测定中使用了Axoscan(Axometrics,Inc.制)。其结果，预倾角为25°。进一步在正交偏光镜的两片偏振器之间夹着该单元进行了观察，发现其为取向一样的液晶单元。
实施例2
除了将曝光量设为10mJ/cm2以外，以与实施例1相同的方式实施，从而完成了液晶单元。该液晶单元的预倾角为6°。进一步在该正交偏光镜的两片偏振器之间夹着该单元进行了观察，发现其为取向一样的液晶单元。
实施例3
(利用未使用散热孔而使用了遮光板的光取向用曝光装置1)除此之外以与实施例2相同的方式实施，从而完成了液晶单元。该液晶单元的预倾角为65°。进一步在该正交偏光镜的两片偏振器之间夹着该单元进行了观察，发现其为取向一样的液晶单元。
如以上说明，根据本发明的实施方式的光取向用曝光装置1，为了体现预倾角而进行倾斜曝光的曝光装置，其能够使用廉价的散射光源(体积光源)，并且以紧凑的方式获得均匀的照度分布。
以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限定于这些实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内进行设计变更等，也属于本发明。并且，上述各实施方式只要在其目的及结构等上不存在矛盾和问题，则能够沿用并组合彼此的技术。
符号说明
1-光取向用曝光装置，2-光源，2A-灯，2B-反射镜，3-光学滤波器，4-照射角度限制部件，40-光方向限制板，40S-紫外线吸收面，5-偏振器，10-基板，10S-被照射面，20-基座(作业台)。
Claims (6)
1.一种光取向用曝光装置，其通过对被照射面向一个方向进行扫描曝光来进行光取向处理，该光取向用曝光装置的特征在于，具备：
光源，朝向所述被照射面射出散射光；
光学滤波器，在从所述光源射出的光中选择性地射出紫外线；及
照射角度限制部件，在从所述光学滤波器射出的光中选择性地射出相对于所述扫描方向倾斜照射的光，
在所述照射角度限制部件中，使平板状的光方向限制板相对于所述被照射面以一定角度倾斜并沿所述扫描方向按设定间隔平行排列多个。
2.根据权利要求1所述的光取向用曝光装置，其特征在于，
所述平板状的光方向限制板的表背两面形成有紫外线吸收面。
3.根据权利要求1或2所述的光取向用曝光装置，其特征在于，
所述光源以将所述扫描方向作为长边方向的纵长形配置。
4.根据权利要求1或2所述的光取向用曝光装置，其特征在于，
所述光源以将与所述扫描方向交叉的方向作为长边方向的横长形配置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光取向用曝光装置，其特征在于，
在所述照射角度限制部件与所述被照射面之间配置有偏振器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向用曝光装置，其特征在于，
所述光学滤波器与所述被照射面平行配置，并将该光学滤波器的选择波长设定值设为相对于目标曝光波长向高波长侧移位的值。
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