CN116635781A

CN116635781A - 光照射装置及具备其的曝光装置

Info

Publication number: CN116635781A
Application number: CN202180084664.9A
Authority: CN
Inventors: 井上智彦; 山下健一
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2023-08-22
Also published as: TW202227889A; JP7191434B2; KR20230101902A; WO2022153672A1; JPWO2022153672A1

Abstract

本发明提供一种曝光装置用的光照射装置，在使从光源放射并通过了偏振元件的光相对于工件斜向入射而实施光取向处理的情况下，能够避免对工件的光取向处理的精度恶化。使光照射装置(10)由具有放射相对于工件(X)斜向入射的光(L)的多个光照射单元(14)的光源(12)和接受来自光源(12)的光(L)并将透过的光(L)向工件(X)照射的偏振元件(20)构成。此外，使各光照射单元14)分别由LED(16)和安装LED(16)的散热器(18)构成。而且，在朝向偏振元件(20)且从其他光照射单元(14)放射而在偏振元件(20)的表面反射的光所照射的散热器(18)的面(19)上实施防光反射处理。

Description

光照射装置及具备其的曝光装置

技术领域

本发明涉及主要用于制造液晶面板时的曝光用的光照射装置以及具备其的曝光装置。

背景技术

在使用液晶作为TN方式的显示面板时，只在2枚玻璃基板之间封入液晶并对形成于这些玻璃板的内表面的透明电极施加电压是无法正常动作的。这是因为液晶分子处于散乱的状态。

为了使液晶进行正常的TN方式的动作，需要使液晶分子沿一定方向取向，并且使液晶分子的立起方向为一定。具体而言，使液晶分子沿相对于玻璃基板倾斜3°左右的方向取向，该倾斜的角度被称为预倾角。

然后，将具有液晶的取向性能的一对玻璃基板中的一方的玻璃基板以沿X方向取向的方式配置，将相对的另一方的玻璃基板沿与X方向正交的Y方向配置。(TN方式)

这样，在液晶面板的制造中需要液晶取向处理，过去以来，一直是对玻璃基板的表面进行物理性摩擦的摩擦处理(例如，专利文献1)。该摩擦处理是指通过用长毛布等沿给定的方向对形成在玻璃基板上的有机高分子膜进行摩擦，从而形成能够使液晶分子沿一定方向取向的膜的处理方法。

摩擦处理普及，响应速度快的TN方式变得普遍，由此液晶面板能够以稳定的性能廉价地量产，进而作为计算机等OA设备用的显示监视器、游戏机用的监视器，液晶监视器逐渐得到了普及。

但是，摩擦方式存在缺乏均匀性、有可能产生TFT的静电破坏、以及摩擦时所产生的粉末废物附着这样的有关可靠性的问题。

此外，如上所述，在代表水平取向液晶模式的TN方式中，通过摩擦方式能够实现的预倾角为3°左右，难以构成低电压驱动且应对高速响应的液晶模式的显示面板。

为了应对这种摩擦方式的问题，现在，提出了能够实施光取向处理的曝光机，在曝光机中，作为光源，尝试使用长弧的水银灯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-17475号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，使用长弧的水银灯的曝光机也被认为是存在问题的。一般来说，在曝光材料的感光特性被设定为对特定的波段的光产生反应时，观察来自水银灯的光的分光特性可知，该光由许多的水银线的亮线构成。

因此，在将水银灯作为曝光用的光源的情况下，由于偏离曝光材料的感光特性的波长的光变多，所以可考虑到有可能因偏离该感光波段的波长的光而致使曝光材料过度曝光。

当然，也可以通过选择波长反射膜来阻断偏离感光特性的波长的光线(短波侧及长波侧)，但需要窄带宽的截止滤波器(带通滤波器)，并且要求高的精度，因此，结果会导致装置的成本增加。

另外，由于从长弧的水银灯放射的光向大范围扩散，因此难以进行对于实施光取向处理重要的来自水银灯的光的照射角的控制，也研究了例如用遮光板等阻断多余的光的方法，但在该情况下，存在从水银灯放射的光的利用效率降低这样的其他问题。

而且，也有将经准直的(平行化后的)光相对于玻璃基板倾斜地照射的方法，但可考虑到该方法存在由于光学系统变得复杂而导致装置变得大型且高价这样的问题。

另外，也可以考虑使从光源放射并通过了偏振元件的光相对于工件斜向入射来实施光取向处理，但在该情况下，由于从光源放射后，在偏振元件的表面反射的一部分的光以不希望的角度再次进入偏振元件，因此存在对工件的光取向处理的精度恶化这样的问题。

本发明鉴于上述的问题而作，其目的在于提供一种在使从光源放射并通过了偏振元件的光相对于工件斜向入射而实施光取向处理的情况下，能够避免对工件的光取向处理的精度恶化的曝光装置用的光照射装置。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种光照射装置，其特征在于，具备：

光源，其具有放射相对于工件斜向入射的光的多个光照射单元；以及

偏振元件，其接受来自所述光源的所述光，并将透过的所述光向所述工件照射，

所述各光照射单元分别具有LED和安装所述LED的散热器，

在朝向所述偏振元件且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光照射的所述散热器的面上实施了防光反射处理。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种光照射装置，其具备：

所述各光照射单元分别具有LED和安装所述LED的散热器，

在朝向所述偏振元件且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光照射的所述散热器的面上配置有对表面实施了防光反射处理的遮光板。

而且，根据本发明的又一方面，提供一种光照射装置，其特征在于，具备：

所述各光照射单元分别具有LED和安装所述LED的散热器，

朝向所述偏振元件且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光所照射的所述散热器的面与所述偏振元件的所述表面所成的角度为90°－(α/2)以上。

另外，其中，“α”是指从其他所述光照射单元放射的所述光中的与所述光照射单元的光轴具有最大的角度的光与所述偏振元件的所述表面所成的角度。

根据本发明的又一方面，提供一种曝光装置，其具备上述的光照射装置。

发明效果

根据本发明所涉及的光照射装置，由于在构成各光照射单元的散热器中的、从其他光照射单元放射而在偏振元件的表面反射的光所照射的面上实施了防光反射处理，因此从其他光照射单元放射而在偏振元件的表面反射的光照射到该光照射单元的散热器上进一步反射而再次朝向偏振元件，该光相对于偏振元件从与意图的方向相反的方向进入，由此能够避免对工件的光取向处理的精度恶化。

附图说明

图1是表示应用了本发明的具备由多个光照射单元14构成的光源12的光照射装置10的图。

图2是对从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光进行说明的图。

图3是表示变形例1所涉及的光照射装置10的图。

图4是表示变形例3所涉及的光照射装置10的图。

图5是表示变形例4所涉及的光照射装置10的图。

具体实施方式

(光照射装置10的结构)

以下，对应用了本发明的实施方式所涉及的光照射装置10进行说明。光照射装置10主要为了在制造液晶面板时的曝光而组装到曝光装置中使用。如图1所示，该光照射装置10大致具备光源12和偏振元件20。

光源12是向载置工件(曝光对象物)X的曝光面A照射曝光用光L的部件，在本实施方式中，使用多个光照射单元14。这些光照射单元14分别具备照射光的LED16和安装该LED16的散热器18。

光源12以相对于在曝光面A上沿一定方向移动的工件X扫描的方式照射曝光用光L，因此该光源12是通过在与工件X的移动方向正交的方向上大致串联配置多个光照射单元14而形成的。当然，也可以使光照射装置10相对于工件X移动而照射曝光用光L，还可以使工件X以及光照射装置10这二者移动。

构成各光照射单元14的各LED16以这些LED16的光轴CL相对于工件X具有第一角度θ1(即，入射角θ1)的方式相对于工件X(即，相对于曝光面A)倾斜地配置。通过在液晶面板中使用从斜向照射角度成分的偏差少的光而制作的取向膜，能够使稳定的预倾角和取向状态出现，能够实现任意的取向模式的液晶面板。

另外，LED16并不限于特定的LED，可以是COB(板上芯片)、SMD(表面安装型)，也可以是所谓的炮弹型的LED。

散热器18具有放射从发光中的LED16产生的热而避免该LED16的温度变得过高的功能，在该散热器18的表面安装有LED16。

散热器18的大小要求大到能够充分地放射来自LED16的热的程度。此外，本实施方式所涉及的散热器18其截面形成为矩形状，并且具有在朝向偏振元件20且其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光照射的侧面19上实施了防光反射处理的特征点。作为该防光反射处理的具体例，可举出黑色镀覆、黑氧化铝膜、黑色涂装等。

此外，散热器18的截面形状并不特别限定于矩形状，但无论该断面形状是怎样的形状，都优选在该散热器18中的、从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光所照射的面上实施防光反射处理。

偏振元件20是仅使从光源12照射的光中的沿一个方向振动的光成分透过并偏振的元件，在本实施方式中，使用线栅偏振元件。线栅偏振元件是在透明基板(玻璃基板)的一个表面形成有线栅的元件。在本实施方式中，线栅的形成面22可以是偏振元件20的光源12侧的面，也可以是与光源12相反侧的面。此外，偏振元件20优选以相对于工件X(曝光面A)平行的方式配设。

(本实施方式所涉及的光照射装置10的效果)

根据本实施方式所涉及的光照射装置10，在构成各光照射单元14的散热器18中的、从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光所照射的面19上实施了防光反射处理。

由此，如图2所示，从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光照射到该光照射单元14的散热器18上进一步反射而再次朝向偏振元件20，该光相对于偏振元件20从与意图的方向相反的方向进入(参照虚线的箭头)，由此能够避免对工件的光取向处理的精度恶化。

(变形例1)

根据上述的实施方式所涉及的光照射装置10，在构成各光照射单元14的散热器18中的、从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光照射的面19上实施防光反射处理，但也可以取而代之，如图3所示，将散热器18中的、在偏振元件20的表面反射的光所照射的面19与偏振元件20的表面所成的角度θ2设定为“90°_－(α/2)”以上。

该“α”是指从其他光照射单元14放射的光中与该光照射单元14的光轴CL具有最大的角度的光Lmax与偏振元件20的表面所成的角度。

由此，即使在从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光在散热器18的表面(例如侧面)19反射的情况下，该反射光也不会朝向偏振元件20的表面，因此与上述的实施方式同样地，光相对于偏振元件20从与意图的方向相反的方向进入，由此能够避免对工件的光取向处理的精度恶化。

当然，也可以如上述那样设定散热器18中的在偏振元件20的表面反射的光照射的面19与偏振元件20的表面所成的角度θ2，并且对在偏振元件20的表面反射的光所照射的散热器18的面19实施防光反射处理。

(变形例2)

此外，也可以将作为从各光照射单元14放射的光L的配光角的一半的第二角度θ3设定为比上述的第一角度θ1小。

(变形例3)

此外，根据上述的实施方式所涉及的光照射装置10，在构成各光照射单元14的散热器18中的、从其他光照射单元14放射而在偏振元件20的表面反射的光所照射的面19上实施防光反射处理，但也可以取而代之，例如，如图4所示，在该光所照射的面19上安装遮光板30。

该遮光板30在表面实施了防光反射处理(例如，黑氧化铝膜处理)，沿着相对于偏振元件20形成为给定角度的散热器18的面19配置。

此外，遮光板30中的远离偏振元件20的一侧的端部以不与相邻配置的散热器18干涉的方式弯曲。

此外，安装有遮光板30的散热器18的面19可以如图示那样设定为该面19与偏振元件20的表面所成的角度θ2为“90°_－(α/2)”以上，也可以是除此以外的角度的面19(例如，如图1所示)。

(变形例4)

另外，例如，也可以如图5所示，利用遮光箱32覆盖光照射装置10，以使得来自LED16的光不向外部泄漏。而且，优选对该遮光箱32的内表面实施防光反射处理。

应该理解，此次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书来表示而不是由上述说明来表示，旨在包括在与权利要求书的范围同等的含义以及范围内的所有变更。

符号说明

10…光照射装置、12…光源、14…光照射单元、16…LED、18…散热器、19…(散热器18的)面

20…偏振元件、22…线栅的形成面、30…遮光板、32…遮光箱

X…工件(曝光对象物)、A…曝光面、L…曝光用光、CL…(LED16的)光轴、θ1…第一角度、θ2…在偏振元件20的表面反射的光所照射的散热器18的面19与偏振元件20的表面所成的角度、θ3…第二角度。

Claims

1.一种光照射装置，其特征在于，具备：

各所述光照射单元分别具有LED和安装有所述LED的散热器，

在朝向所述偏振元件、且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光所照射的所述散热器的面上，实施了防光反射处理。

2.一种光照射装置，其具备：

各所述光照射单元分别具有LED和安装有所述LED的散热器，

在朝向所述偏振元件、且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光所照射的所述散热器的面上，配置有对表面实施了防光反射处理的遮光板。

3.一种光照射装置，其特征在于，具备：

各所述光照射单元分别具有LED和安装有所述LED的散热器，

朝向所述偏振元件且从其他所述光照射单元放射而在所述偏振元件的表面反射的光所照射的所述散热器的面与所述偏振元件的所述表面所成的角度为90°－(α/2)以上，

其中，α是指从其他所述光照射单元放射的所述光中的与所述光照射单元的光轴具有最大的角度的光与所述偏振元件的所述表面所成的角度。

4.一种曝光装置，其具备权利要求1至3中任一项所述的光照射装置。