JP2005292385A - 光配向処理装置、および光配向処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光照射により配向処理を行う際に、基板の受光面における偏向角を均一にして、配向膜の配向むらを低減する。
【解決手段】 光学系から出射される光を、配向膜が配置された基板に照射して前記配向膜の配向処理を行う際に、配向膜が配置された基板を搭載するテーブルが、例えば、基板を搭載する面が凸状、または凹状の、基板に照射される際の光の偏光ずれを考慮した形状の補正テーブルである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、光配向処理装置、および光配向処理方法に係り、特に、液晶表示装置の製造方法における、配向膜を配向させる処理に関する。

液晶表示装置では、一対の基板間に封止される液晶の初期配向方向を決定するために、所定の方向に配向された配向膜が使用される。
この配向膜を配向させる方法として、配向膜に光を照射することにより配向処理することが考えられている。
この従来における光配向処理においては、光源から出射された光を基板に当てる際に、最終的に直線偏光に偏光して、直線偏光された光を配向膜に照射して配向処理を行うというものである（下記、特許文献参照）。

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開２０００−２０６５２５号公報

光を照射して配向膜の配向処理を行う場合には、最終的に配向膜が配置された基板に光を照射する際に、光学系ユニットから照射光を直線偏光にして、配向膜が配置された基板の受光面で偏向角を均一にする必要がある。
しかしながら、従来の技術ではこの均一性が不十分であり、不均一のまま照射してしまうと、照射された配向膜に配向むらが発生するという問題があることがわかった。
この問題に対しては、光学系ユニットから照射する光のうち、偏向角が均一な付近のみを使用して、この均一な付近のみの領域をスキャンすることにより大面積に対応させて光配向処理を行うことは可能である。
しかしながら、この場合には、大面積を一括して照射する場合に比較して、使用する面積比の逆数倍の露光時間がかかり量産適用の点で課題が残るという問題点がある。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、光照射により配向処理を行う際に、基板の受光面における偏向角を均一にして、配向膜の配向むらを低減することが可能な光配向処理装置および光配向処理方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
前述の目的を達成するために、本発明は、光学系から出射される光を、配向膜が配置された基板に照射して前記配向膜の配向処理を行う際に、配向膜が配置された基板を搭載するテーブルが、例えば、基板を搭載する面が凸状、または凹状の、基板に照射される際の光の偏光ずれを考慮した形状の補正テーブルであることを特徴とする。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、光照射により配向処理を行う際に、配向膜の配向むらを低減することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の前提となる光偏光処理装置の概略構成を示す図である。
図１に示す光偏光処理装置は、配向膜を形成した基板９の全面を一括して露光処理するものであり、光源１と、集光反射板２と、第１ミラー３と、インテグレータレンズ４と、第２ミラー５と、コリメータレンズ６と、偏光素子７とから構成される。
本発明において、光源１と、集光反射板２と、第１ミラー３と、インテグレータレンズ４と、第２ミラー５と、コリメータレンズ６と、偏光素子７とが、所謂光学系を構成する。
ここで、偏光素子７は、例えば、複数枚のガラス板を間隔をあけて平行配置し、ガラス板をコリメータレンズ６が出射する平行光に対してブリュースター角だけ傾けて配置して構成したものである。
次に、このような光学系を用いて光照射する場合の照射方法について説明する。
図１において、光源１が放射する紫外光を含む光は、集光反射板２で集光され、第１ミラー３で反射し、インテグレータレンズ４に入射する。
インテグレータレンズ４から出た光は、図示しないシャッタを介して第２ミラー５で反射し、コリメータレンズ６で平行光にされ偏光素子７に入射される。
偏光素子７は、Ｐ偏光を透過させＳ偏光の大部分を反射するので、偏光素子７から出射される光は主としてＰ偏光の光となる。
このＰ偏光の光は、テーブル８上に載置され、配向膜が配置された基板９に照射される。

次に、直線偏光の偏向角ずれΔθが発生している基板内偏向角分布の一例を図２に示す。
図２において、２１は基板であり、２２は光学系から光を照射した場合に基板の配向膜に当る場合の直線偏光のイメージであり、２３は同等の偏向角ずれが発生している場所の分布を示す図である。
平坦な基板のある１点に入射する直線偏光２２が正規の偏向角０°に対し、変更角ずれが存在する場合、偏向角ずれはΔθとなる。この状態のままで基板に対し露光を行うと配向角にずれΔθが発生する。
本発明では、この時の偏向角ずれに応じた補正を行うことにより、偏向角ずれを低減するというものである。
図３に、本発明の前提となる補正方法を示す。
図３（ａ）は補正前、図３（ｂ）は露光時、図３（ｃ）は露光後の補正姿勢を示す。
補正は、平板状のテーブルのＸ軸、Ｙ軸を回転中心とするθｘ，θｙの回転にて行い、Δθとθｘ，θｙの関係式は下記の数式１にて求めることができる。
［数１］
θｘ＝ｔａｎ^−１（ｔａｎΔθ／ｔａｎθｙ） ・・・・・・・・・・ （１）
このように、平板状のテーブルにおいて偏光ずれの補正を行う場合には、テーブル毎に光照射中にある角度で傾けたり回転させたりする必要があり制御が複雑になってしまう。

そこで、本発明では、平板状のテーブルを用いる代わりに、予めこの偏光ずれを考慮した補正テーブルを用意し、平板状のテーブルを傾けたり回転させたりすることなく光照射を行おうとするものである。
前記の（１）式の関係式を基に、図２に示す偏向角ずれ分布を補正する本発明のテーブル形状の一例を図４に示す。
従来においては、図１に示すテーブル８のような平板状のテーブル４１上に基板を配置するが、本発明では、図２に示すような、偏光ずれを補正して直線偏光にすることができる形状の補正テーブル４２上で光照射して露光を行うことで偏向角ずれを低減することできる。
尚、図４においては、凸状の補正テーブルを表しているが、凹状の補正テーブルでも同様の効果が得られる。
また、図４では、テーブルにθｙの補正を与えているが、偏向光の入射角をθｙ傾ければ良く、相対的にθｙが得られる位置に基板を配置すれば同様の効果が得られる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の前提となる光偏光処理装置の概略構成を示す図である。 直線偏光の偏向角ずれΔθが発生している基板内の偏向角分布の一例を示す図である。 本発明の前提となる補正方法を示す。 本発明による偏向角ずれ分布を補正するテーブル形状を示す図である。

符号の説明

１ 光源
２ 集光反射板
３ 第１ミラー
４ インテグレータレンズ
５ 第２ミラー
６ コリメータレンズ
７ 偏光素子
８，４１ テーブル
９，２１ 基板
４２ 補正テーブル

Claims (6)

1. 光源と、
   インテグレータレンズと、
   偏光素子と、
   配向膜が配置された基板を搭載するテーブルとを有し、
   前記偏光素子から出射された光を、配向膜が配置された基板に照射して配向処理を行う光配向処理装置であって、
   前記テーブルは、前記基板を搭載する面が凸状、または凹状であることを特徴とする光配向処理装置。
2. 前記テーブルの凸状、または凹状の面は、直線偏光の偏向角ずれを考慮して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光配向処理装置。
3. 前記光源から出射した光を反射して前記インテグレータレンズに出射する第１ミラーと、
   前記インテグレータレンズから出射した光を反射する第２ミラーと、
   前記第２ミラーからの光を平行光とするコリメータレンズとを有する請求項１、または請求項２に記載の光配向処理装置。
4. 光を照射することにより、基板上に配置された配向膜の配向処理を行う光配向処理装置において、
   配向膜が配置された基板を搭載するテーブルは、前記基板に照射される際の光の偏光ずれを考慮した形状の補正テーブルであることを特徴とする光配向処理装置。
5. 前記補正テーブルの前記基板を搭載する面は、凸状、または凹状であることを特徴とする請求項４に記載の光配向処理装置。
6. 光学系から出射される光を、配向膜が配置された基板に照射して前記配向膜の配向処理を行う光配向処理方法において、
   基板を搭載する面が、凸状、または凹状のテーブルの上に配向膜を配置した基板を載せ、
   前記光学系から出射される光を前記配向膜を配置した基板に照射して配向処理を行うことを特徴とする光配向処理方法。

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