JP2018526678A - 光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法 - Google Patents

光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法を提供する。
【解決手段】前記フォトマスク内に第一フォトマスクパターンを構成する第一透光パターンの末端を揃え、第二フォトマスクパターンを構成する第二透光パターンの先端を揃えて設けることによって、光配向の工程において、前記第一基板ユニットの末端及び第二基板ユニットの先端に露光されない領域、または、露光不足の領域が存在しないようにすることで、従来の光配向の工程において露光されない領域、または、露光不足の領域が存在するために招かれるディスプレイの明るさが不均一である等の問題を解決すると同時に、基板上の第一基板ユニット及び第二基板ユニットの間の距離を効果的に縮め、それによって、基板の利用率を高めることが可能である。
【選択図】図１０

Description

本発明は液晶ディスプレイの製作分野に関し、特に光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法に関する。
液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、ボディが薄く、省電力で、放射線がない等の多くの優れた点を備え、液晶テレビ、携帯電話、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ、計算機のスクリーン、或いはノートパソコンのスクリーン等において広く応用されている。
従来の液晶ディスプレイの大部分は，バックライト型の液晶ディスプレイであり、ケースと、ケース内に設けられた液晶パネルと、ケース内に設けられたバックライトモジュールと、からなる。通常液晶パネルは、一つのカラーフィルタ基板（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ、ＣＦ）と、一つの薄膜トランジスタ配列基板（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ａｒｒａｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ、ＴＦＴ Ａｒｒａｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、二つの基板の間に充填された一つの液晶層（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｌａｙｅｒ）と、からなり、その作動原理は、ＣＦ基板及びＴＦＴ基板上に駆動電圧を印加することによって液晶層の液晶分子の回転を制御し、光の出力量を調整し、バックライトモジュールの光線を屈折させて画面を生じさせる。
液晶ディスプレイパネルの製作過程において、配向膜に配向を行うことは、一つの重要なプロセスであり、配向プロセスによって液晶分子を特定の方向及び角度で配列させる。ＴＦＴ−ＬＣＤの生産において、二つの配向方法がある。摩擦配向と光配向である。摩擦配向は物理的な方法であり、静電気及び粒状の汚れを発生させてしまう。光配向は接触を伴わない配向技術であり、直線偏向を利用してフォトマスクを光に敏感な高分子重合体の配向膜上に照射することによって、配向膜の表面に一定の傾斜角度の配向構造を形成して配向の効果を達成する。
現在、光配向に用いられるフォトマスクのサイズは、一般的に市場で見られる液晶テレビのサイズより小さいため、実際の生産において、複数のフォトマスクを組み合わせて同時に作動させることが必要であり、隣り合った二つのフォトマスクの重なり合った（ｏｖｅｒｌａｐ）領域に光を二度照射する。
最大限に基板の利用率を高めるため、二つの或いは二つ以上のサイズ規格の複数の基板ユニットを一枚の大きな基板上に配列させる。通常は、ＭＭＧ製品と呼ばれ、前記大きな基板上を配向膜で覆い、フォトマスク上に異なる透光パターンを設け、異なるサイズの基板ユニットに配向を行う。
図１を参照する。図１は配向膜で覆われた一枚の基板１００であり、前記基板１００には複数の基板ユニットが設けられる。前記複数の基板ユニットは、基板１００の一行目内にある複数の第一基板ユニット１０１と、二行目内にある複数の第二基板ユニット１０２と、からなる。その内、一行目の第一基板ユニット１０１と二行目の第二基板ユニット１０２の間の距離Ｄを小さくすればするほど、基板１００の利用率が高まる。
図２を参照する。図２は従来の光配向に用いられる一枚のフォトマスク２００であり、フォトマスク本体２１０と、前記フォトマスク本体２１０に設けられるとともに、前記第一基板ユニット１０１及び第二基板ユニット１０２にそれぞれ露光を行うのに用いられる第一フォトマスクパターン３００及び第二フォトマスクパターン４００と、からなる。前記第一フォトマスクパターン３００及び第二フォトマスクパターン４００は、前記フォトマスク本体２１０に第一方向ＤＸに沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられる。
前記第一フォトマスクパターン３００は、中間に位置する第一本体３１０と、前記第一本体３１０の両側に位置する第一連接部３２０と、からなる。
前記第一本体３１０及び第一連接部３２０は、いずれも第一方向ＤＸに垂直な第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第一透光パターン３１１からなる。その内、前記第一本体３１０を構成する複数の第一透光パターン３１１の高さは同じであるとともに、両側は揃っており、前記第一連接部３２０を構成する複数の第一透光パターン３１１の高さは、第一本体３１０に近い側から第一本体３１０から遠い側に向かって徐々に低くなっていき、且つ前記第一連接部３２０の上下両側は対称を成して設けられる。
前記第二フォトマスクパターン４００は、中間に位置する第二本体４１０と、前記第二本体４１０の両側に位置する第二連接部４２０と、からなる。
前記第二本体４１０及び第二連接部４２０は、いずれも第一方向ＤＸに垂直な第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第二透光パターン４１１からなる。その内、前記第二本体４１０を構成する複数の第二透光パターン４１１の高さは同じであるとともに、両側は揃っており、前記第一連接部３２０を構成する複数の第二透光パターン４１１の高さは、第二本体４１０に近い側から、第二本体４１０から遠い側に向かって徐々に低くなっていき、且つ前記第二連接部４２０の上下両側は対称を成して設けられる。
図３を参照する。通常複数の図１が示すフォトマスク２００に対して交差する組み合わせを行うには、図１が示す基板１００によって露光を行い、前記複数のフォトマスク２００を組み合わせた後、隣り合った二つのフォトマスク２００内の第一フォトマスクパターン３００の第一連接部３２０を互いに重ね合わせ、第二フォトマスクパターン４００の第二連接部４２０を互いに重ね合わせることで、フォトマスクセット５００が得られる。
図４から図９を参照する。図４から図９は、図３が示すフォトマスクセット５００を用いて、図１が示す基板１００に光配向処理を行った状態を示す概略図であり、前記光配向の方法は、以下の手順１と、手順２と、手順３と、手順４と、からなる。
図４を参照する。前記手順１は、配向膜で覆われた基板１００と、フォトマスクセット５００と、光源６００と、を提供する手順である。
前記フォトマスクセット５００内の第一フォトマスクパターン３００を光源６００の下方に設け、光源６００が発する光線は第一透光パターン３１１を透過する。
それから前記基板１００及びフォトマスクセット５００を配置させる。
図５を参照する。前記手順２は、前記基板１００を第一方向ＤＸに沿って、前記第一基板ユニット１０１が位置するフォトマスクセット５００の第一フォトマスクパターン３００の下方に、徐々に移動させ、光源６００が発する光線は、前記第一フォトマスクパターン３００内の第一透光パターン３１１を透過し、第一基板ユニット１０１全体に露光を行う手順である。
図６及び図７を参照する。手順３は、基板１００が、第一基板ユニット１０１の末端が前記第一フォトマスクパターン３００の末端を超え、且つ前記第二フォトマスクパターン４００の先端が前記第二基板ユニット１０２の先端を超えるまで、前記基板が平行に移動した時、引き続き配向膜で覆われた前記基板１００を平行に移動させると同時に、前記フォトマスクセット５００も平行に移動させる手順である。
図８を参照する。手順４は、フォトマスクセット５００内の第二フォトマスクパターン４００が光源６００の下方へと位置するまで、前記フォトマスクセット５００が平行に移動する時、フォトマスクセット５００の移動を停止させる手順である。図９を参照する。引き続き第一方向ＤＸに沿って前記基板１００を平行に移動させ、光線が第二透光パターン４１１によって基板１上の第二基板ユニット１０２に露光を行うことで、基板１００内の第一基板ユニット１０１及び第二基板ユニット１０２全体への露光が完了する。
図７を参照する。上記の光配向の方法は、第一フォトマスクパターン３００と第二フォトマスクパターン４００の切替えを行っている時、前記第一基板ユニット１１の末端の前記第一連接部３２０が重なっている箇所の後方、及び前記第二基板ユニット１０２の先端の前記第二連接部４２が重なっている箇所の前方に、露光されていない、または、露光が不足する一つの小さな領域１５０が形成され、それによって、第一基板ユニット１０１及び第二基板ユニット１０２を用いて生産するディスプレイパネル内にｍｕｒａ（液晶ディスプレイの明るさが不均一になる現象）等の問題を発生させることがよくある。
上記の露光工程中に発生する技術的問題に基づき、従来の解決方法は、前記基板１００内の第一基板ユニット１０１と第二基板ユニット１０２の間の距離Ｄを大きくし、それによって、第一フォトマスクパターン３００と第二フォトマスクパターン４００を切り替える時、第一基板ユニット１０１の末端が第一フォトマスクパターン３００によって完全に覆われるようにし、前記第二基板ユニット１０２の先端が第二フォトマスクパターン４００によって完全に覆われるようにし、第一基板ユニット１０１と第二基板ユニット１０２内に、露出できない或いは露光不足の領域が形成されるのを防ぎ、それによって、ｍｕｒａの問題を解決したが、このような解決方法では基板上の第一基板ユニット１０１と第二基板ユニット１０２の間の距離が大きくなってしまい、製品設計がしにくく、基板の利用率が低いという問題がある。
したがって、従来の光配向の工程で発生する基板ユニットのｍｕｒａの問題と基板の利用率が低いという問題を解決できる新しい技術的解決策が早急に必要とされている。
本発明は、配向効果を改善し、ＭＭＧ製品が配向時に、露光されない、または、露光不足の領域が存在することによって引き起こされるｍｕｒａの問題を防ぐとともに、基板の利用率を高めることができる光配向に用いられるフォトマスクを提供することを目的とする。
本発明は、配向効果を改善し、ＭＭＧ製品が配向時に、露光されない、または、露光不足の領域が存在することによって引き起こされるｍｕｒａの問題を防ぐとともに、基板の利用率を高めることができる光配向の方法を提供することをもう一つの目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられた第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンと、からなる光配向に用いられるフォトマスクを提供する。前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体に第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられる。
前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなる。
前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第一方向と垂直な第二方向に沿って配列された複数の第一透光パターンからなる。その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じである。前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって徐々に低くなっていく。さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなる。
前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなる。その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じである。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。
前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じである。前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じである。
前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形である。
前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成される。
本発明は、さらに、以下の手順１、手順２、手順３、手順４、手順５と、からなる光配向の方法を提供する。
前記手順１は、配向膜で覆われた基板と、光配向に用いられる複数のフォトマスクと、光源と、を提供する手順である。
前記基板は、第一方向に沿って二行にわたって配列された複数の第一基板ユニット及び複数の第二基板ユニットからなり、前記複数の第一基板ユニットは、基板の一行目に、第一方向に垂直な第二方向に沿って配列され、前記複数の第二基板ユニットは、基板の二行目に、第二方向に沿って配列される。
前記光配向に用いられるフォトマスクは、フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられ前記第一基板ユニット及び第二基板ユニットにそれぞれ露光を行うのに用いられる第一フォトマスクパターンと、第二フォトマスクパターンと、からなる。前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体に、第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔をおいて設けられる。
前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなる。
前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第一透光パターンからなる。その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じである。前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなる。
前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなる。その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じである。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記手順２は、前記複数の光配向に用いられるフォトマスクに対して交差する組み合わせを行う手順であり、隣り合った二つのフォトマスク内の第一フォトマスクパターンの第一連接部を互いに重ね合わせ、第二フォトマスクパターンの第二連接部を互いに重ね合わせることで、フォトマスクセットが得られる。
前記フォトマスクセット内の第一フォトマスクパターンを、光源の下方に設け、光源が発する光線は、第一透光パターンを突き抜ける。
それから、前記基板と、フォトマスクセットを重ね合わせる。
前記手順３は、前記基板を第一方向に沿って前記第一基板ユニット徐々に平行に移動させ、フォトマスクセットの第一フォトマスクパターンの下方に位置させる手順である。前記光源が発する光線は、前記第一フォトマスクパターン内の第一透光パターンを突き抜けて、第一基板ユニット全体に露光を行う。
前記手順４は、第一基板ユニットの末端が前記第一フォトマスクパターンの末端を超え、且つ前記第二フォトマスクパターンの先端が前記第二基板ユニットの先端を超えるまで、前記基板が平行に移動した時、引き続き前記基板全体を平行に移動させると同時に、前記フォトマスクセットも平行に移動させる手順である。
前記手順５は、フォトマスクセット内の第二フォトマスクパターンへと位置するまで、前記フォトマスクセットが平行に移動し、光源の下方に位置する時、フォトマスクセットの移動を停止させる手順である。引き続き第一方向に沿って前記基板は平行に移動し、光線は第二透光パターンによって基板上のすべての第二基板ユニットに露光を行うことで、基板上のすべての第一基板ユニット及び第二基板ユニットへの露光が完了する。
前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。
前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じである。前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じである。
前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形であり、前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィによって石英ガラス上の金属層に沈積して形成する。
前記光配向の工程において、前記光源の位置は終始固定して動くことはない。
本発明は、さらに、光配向に用いられるフォトマスクを提供する。前記光配向に用いられるフォトマスクは、フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられた第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンと、からなる。前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体上で第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられる。
前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなる。
前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第一方向と垂直な第二方向に沿って配列された、複数の第一透光パターンからなる。その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じである。前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなる。
前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなる。その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じである。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている。
前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。
前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じである。前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じである。
前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形である。
その内、前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成される。
本発明が提供する光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法の有益な効果は、前記フォトマスク内に、第一フォトマスクパターンから構成されるすべての第一透光パターンの末端を揃えて設け、第二フォトマスクパターンを構成するすべての第二透光パターンの先端を揃えて設けることで、光配向の工程において、前記第一基板ユニットの末端及び第二基板ユニットの先端に、露光されない領域、または、露光不足の領域が存在することがなく、従来の光配向工程内で露光されない領域、または、露光不足の領域が存在することで招かれるディスプレイの明るさが不均一であるといった問題を解決すると同時に、基板上の第一基板ユニット及び第二基板ユニットの間の距離を効果的に縮め、それによって、基板の利用率を高めることができる。
以下では図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施方式について詳細に説明することによって、本発明の技術的解決策及びその他の有益な効果について明らかにする。
従来の配向膜で覆われた基板の構造の概略図である。 従来の光配向に用いられるフォトマスクの構造の概略図である。 複数の図２のフォトマスクに対して交差する組み合わせを行った後に得られたフォトマスクセットの構造の概略図である。 従来の光配向方法の手順１の概略図である。 従来の光配向方法の手順２の概略図である。 従来の光配向方法の手順３の概略図である。 従来の光配向方法の手順３の概略図である。 従来の光配向方法の手順４の概略図である。 従来の光配向方法の手順４の概略図である。 本発明の光配向に用いられるフォトマスクの構造の概略図である。 本発明の配向膜で覆われた基板の構造の概略図である。 複数の図１０のフォトマスクに対して交差する組み合わせを行った後に得られたフォトマスクセットの構造の概略図である。 本発明の光配向方法の手順２の概略図である。 本発明の光配向方法の手順３の概略図である。 本発明の光配向方法の手順４の概略図である。 本発明の光配向方法の手順４の概略図である。 本発明の光配向方法の手順５の概略図である。 本発明の光配向方法の手順５の概略図である。
本発明が採用する技術的解決策及びその効果について更に詳しく説明するため、以下では、本発明の好ましい実施例及びその図面を参照しつつ詳細な説明を行う。
図１０を参照する。図１０は、本発明が最初に提供する、光配向に用いられるフォトマスク２である。前記光配向に用いられるフォトマスク２は、フォトマスク本体２１と、前記フォトマスク本体２１に設けられた第一フォトマスクパターン３及び第二フォトマスクパターン４と、からなる。前記第一フォトマスクパターン３及び第二フォトマスクパターン４は、前記フォトマスク本体２上で第一方向ＤＸに沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられる。
具体的に、前記第一フォトマスクパターン３は、中間に位置する第一本体３１と、前記第一本体３１の両側に位置する第一連接部３２と、からなる。
前記第一本体３１及び第一連接部３２は、いずれも、第一方向ＤＸと垂直な第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第一透光パターン３１３からなる。その内、前記第一本体３１を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは同じである。前記第一連接部３２を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは、第一本体３１に近い方の側から、第一本体３１から遠い方の側に向かって徐々に低くなっていく。さらに、前記第一本体３１及び第一連接部３２を構成するすべての第一透光パターン３１３における、第二フォトマスクパターン４に近い方の側は揃っている。
具体的に、前記第二フォトマスクパターン４は、中間に位置する第二本体４１と、前記第二本体４１の両側に位置する第二連接部４２と、からなる。
前記第二本体４１及び第二連接部４２は、いずれも、第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第二透光パターン４１３からなる。その内、前記第二本体４１を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは同じである。前記第二連接部４２を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは、第二本体４１に近い方の側から、第二本体４１から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていく。さらに、前記第二本体４１及び第二連接部４２を構成するすべての第二透光パターン４１３において、第一フォトマスクパターン３に近い方の側は揃っている。
具体的に、前記第一連接部３２を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは、第一本体３１に近い方の側から、第一本体３１から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。前記第二連接部４２を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは、第二本体４１に近い方の側から、第二本体４１から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。
具体的に、前記第一本体３１及び第一連接部３２を構成するすべての第一透光パターン３１３の幅は同じである。前記第二本体４１及び第二連接部４２を構成するすべての第二透光パターン４１３の幅は同じである。
具体的に、前記第一透光パターン３１３及び第二透光パターン４１３は、いずれも、長方形である。
本発明の光配向に用いられる複数のフォトマスク２を組み合わせた後、得られたフォトマスクセットを用いて一つの基板上の二つの基板ユニットに光配向処理を行う時、本発明の第一フォトマスクパターンの下端は揃っており、第二フォトマスクパターンの上端は揃っているため、第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンの切換えを行う時、第一基板ユニットの末端及び第二基板ユニットの先端に露光不足或いは露光がされない状況が出現することがなく、基板上の第一基板ユニットと第二基板ユニットの間の距離を縮めやすく、基板の利用率を高めることができる。
上記の光配向に用いられるフォトマスクに基づき、本発明は、さらに、光配向の方法を提供する。図１０から図１８を参照する。前記光配向の方法の手順は、手順１と、手順２と、手順３と、手順４と、手順５と、からなる。
図１０及び図１１及び図１３を参照する。前記手順１は、配向膜で覆われた基板１と、複数の光配向に用いられるフォトマスク２と、光源６と、を提供する手順である。
図１１を参照する。前記基板１は、第一方向ＤＸに沿って二行にわたって配列された複数の第一基板ユニット１１及び複数の第二基板ユニット１２からなり、前記複数の第一基板ユニット１１は、基板１上の一行目に、第一方向ＤＸに垂直な第二方向ＤＹに沿って配列され、前記複数の第二基板ユニット１２は、基板１上の二行目に、第二方向ＤＹに沿って配列される。
図１０を参照する。前記光配向に用いられるフォトマスク２は、フォトマスク本体２１と、前記フォトマスク本体２１に設けられ前記第一基板ユニット１１及び第二基板ユニット１２にそれぞれ露光を行うのに用いられる第一フォトマスクパターン３と、第二フォトマスクパターン４と、からなる。前記第一フォトマスクパターン３及び第二フォトマスクパターン４は、前記フォトマスク本体２１に第一方向ＤＸに沿って配列されるとともに一定の間隔をおいて設けられる。
具体的に、前記第一フォトマスクパターン３は、中間に位置する第一本体３１と、前記第一本体３１の両側に位置する第一連接部３２と、からなる。
前記第一本体３１及び第一連接部３２は、いずれも、第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第一透光パターン３１３からなる。その内、前記第一本体３１を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは同じである。前記第一連接部３２を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは、第一本体３１に近い方の側から第一本体３１から遠い方の側に向かって徐々に低くなっていく。さらに、前記第一本体３１及び第一連接部３２を構成するすべての第一透光パターン３１３において、第二フォトマスクパターン４に近い方の側は揃っている。
前記第二フォトマスクパターン４は、中間に位置する第二本体４１と、前記第二本体４１の両側に位置する第二連接部４２と、からなる。
前記第二本体４１及び第二連接部４２は、いずれも、第二方向ＤＹに沿って配列された複数の第二透光パターン４１３からなる。その内、前記第二本体４１を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは同じである。前記第二連接部４２を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは、第二本体４１に近い方の側から第二本体４１から遠い方の側に向かって徐々に低くなっていく。さらに、前記第二本体４１及び第二連接部４２を構成するすべての第二透光パターン４１３において、第一フォトマスクパターン３に近い方の側は揃っている。
具体的に、前記光配向に用いられるフォトマスク２の内、前記第一連接部３２を構成する複数の第一透光パターン３１３の高さは、第一本体３１に近い方の側から第一本体３１から遠い方の側に向かって直線的に低くなっていく。前記第二連接部４２を構成する複数の第二透光パターン４１３の高さは、第二本体４１に近い方の側から、第二本体４１から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく。
さらに、前記第一本体３１及び第一連接部３２を構成するすべての第一透光パターン３１３の幅は同じである。前記第二本体４１及び第二連接部４２を構成するすべての第二透光パターン４１３の幅は同じである。
好ましくは、前記第一透光パターン３１３及び第二透光パターン４１３は、いずれも、長方形である。
さらに、前記第一透光パターン３１３及び第二透光パターン４１３は、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成する。
好ましくは、前記金属層の材料はクロム（Ｃｒ）である。
図１２を参照する。前記手順２は、前記複数の光配向に用いられるフォトマスク２に対して交差する組み合わせを行い、隣り合った二つのフォトマスク２内の第一フォトマスクパターン３の第一連接部３２を交差するように重ね合わせ、第二フォトマスクパターン４の第二連接部４２を互いに重ね合わせることで、フォトマスクセット５が得られる。
図１３を参照する。前記フォトマスクセット５内の第一フォトマスクパターン３は、光源６の下方に設けられ、光源６が発する光線は、第一透光パターン３１３を突き抜ける。
それから、前記基板１とフォトマスクセット５を重ね合わせる。
図１４を参照する。前記手順３は、前記基板１を第一方向ＤＸに沿って徐々に平行に移動させて、前記第一基板ユニット１１をフォトマスクセット５の第一フォトマスクパターン３の下方に位置させ、前記光源６が発する光線が、前記第一フォトマスクパターン３内の第一透光パターン３１３を突き抜けて、第一基板ユニット１１全体に露光を行う手順である。
図１５及び１６を参照する。前記手順４は、第一基板ユニット１１の末端が前記第一フォトマスクパターン３の末端を超え、且つ前記第二フォトマスクパターン４の先端が前記第二基板ユニット１２の先端を超えるまで、前記基板１が平行に移動した時、引き続き前記基板１と同時に、前記フォトマスクセット５も平行に移動する。
従来の光配向に用いられるフォトマスクは、上記の手順３において、前記第一基板ユニット１１の末端が、前記第一連接部３２の連接部が重なり合っている箇所の後方の小さな領域に位置し、また前記第二基板ユニット１２の先端が、前記第二連接部４２の連接部が重なり合っている箇所の前方の小さな領域内に位置することで、露光がされない、または、露光不足の問題が生じることがよくあり、それにより第一基板ユニット１１及び第二基板ユニット１２内にｍｕｒａが形成されてしまう。しかしながら、本発明の光配向に用いられるフォトマスクは、前記第一フォトマスクパターン３を構成するすべての第一透光パターン３１３の末端を揃えて設け、前記第二フォトマスクパターン４のすべての第二透光パターン４１３の先端が揃っているため、露光の工程において、前記第一基板ユニット１１の末端及び第二基板ユニット１２の先端に、露光されない領域、または、露光不足の領域が存在することがなく、それにより、前記第一基板ユニット１１及び第二基板ユニット１２が均一に露光され、ｍｕｒａ等の問題を解決する。
図１７を参照する。前記手順５は、フォトマスクセット５内の第二フォトマスクパターン４が光源６の下方に位置するまで、前記フォトマスクセット５が平行に移動する時、フォトマスクセット５は移動を停止する。図１８を参照する。引き続き、第一方向ＤＸに沿って前記基板１が平行に移動し、光線が第二透光パターン２２によって基板１上のすべての第二基板ユニット１２に対して露光を行うことで、基板１上のすべての第一基板ユニット１０１及び第二基板ユニット１０２への露光が完了する。
具体的に、上記の光配向の方法の内、光源６の位置は終始固定されて変わらない。
前記光源６は紫外線を光源とするのが最適である。
前述した内容をまとめると、本発明が提供する光配向に用いられるフォトマスク及び光配向の方法は、前記フォトマスク内に設けられた第一フォトマスクパターンを構成するすべての第一透光パターンの末端を揃え、第二フォトマスクパターンを構成するすべての第二透光パターンの先端を揃えることによって、光配向の工程において、前記第一基板ユニットの末端及び第二基板ユニットの先端に露光されない或いは露光不足の領域が存在することはなく、従来の光配向の工程において露光されない領域、または、露光不足の領域が存在するために招かれるディスプレイの明るさが不均一である等の問題を解決すると同時に、基板上の第一基板ユニットと第二基板ユニットの間の距離を縮めやすくなり、基板の利用率を高めることができる。
以上前記したことは、本分野の一般的な技術者は、本発明の技術的解決策及び技術構想に基づきその他各種対応する変更及び変形をすることができ、すべてのこうした変更及び変形もすべて本発明の権利請求の保護範囲に含まれるものとする。
１ 基板
１００ 基板
１１ 第一基板ユニット
１２ 第二基板ユニット
１０１ 第一基板ユニット
１０２ 第二基板ユニット
Ｄ 第一基板ユニット１０１と第二基板ユニット１０２の間の距離
１５０ 露光不足の領域
２ フォトマスク
２００ フォトマスク
２１ フォトマスク本体
２１０ フォトマスク本体
３ 第一フォトマスクパターン
３００ 第一フォトマスクパターン
３１ 第一本体
３１０ 第一本体
３１１ 第一透光パターン
３１３ 第一透光パターン
３２ 第一連接部
３２０ 第一連接部
４ 第二フォトマスクパターン
４００ 第二フォトマスクパターン
４１ 第二本体
４１０ 第二本体
４１１ 第一透光パターン
４１３ 第二透光パターン
４２ 第二連接部
４２０ 第二連接部
５ フォトマスクセット
５００ フォトマスクセット
６００ 光源
ＤＸ 第一方向
ＤＹ 第二方向

Claims (11)

  1. フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられた第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンと、からなる光配向に用いられるフォトマスクであって、
    前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体上に第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられ、
    前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなり、
    前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第一方向と垂直な第二方向に沿って配列された複数の第一透光パターンからなり、
    その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じであり、前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって徐々に低くなっていき、
    さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っていて、
    前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなり、
    前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなり、
    その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じであり、前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていき、
    さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っている
    ことを特徴とする、光配向に用いられるフォトマスク。
  2. 前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていき、
    前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく
    ことを特徴とする、請求項１に記載の光配向に用いられるフォトマスク。
  3. 前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じであり、
    前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じである
    ことを特徴とする、請求項１に記載の光配向に用いられるフォトマスク。
  4. 前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形である
    ことを特徴とする、請求項１に記載の光配向に用いられるフォトマスク。
  5. 前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成される
    ことを特徴とする、請求項１に記載の光配向に用いられるフォトマスク。
  6. 以下の手順１、手順２、手順３、手順４、手順５と、からなる光配向の方法であって、
    前記手順１は、配向膜で覆われた基板と、光配向に用いられる複数のフォトマスクと、光源と、を提供する手順であり、
    前記基板は、第一方向に沿って二行にわたって配列された複数の第一基板ユニット及び複数の第二基板ユニットからなり、
    前記複数の第一基板ユニットは、基板の一行目に第一方向に垂直な第二方向に沿って配列され、
    前記複数の第二基板ユニットは、基板の二行目に第二方向に沿って配列され、
    前記光配向に用いられるフォトマスクは、フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられ前記第一基板ユニット及び第二基板ユニットにそれぞれ露光を行うのに用いられる第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンと、からなり、前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体に、第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔をおいて設けられ、
    前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなり、
    前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第一透光パターンからなり、
    その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じであり、前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていき、
    さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っていて、
    前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなり、
    前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなり、
    その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じであり、前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていき、
    さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っていて、
    前記手順２は、前記複数の光配向に用いられるフォトマスクに対して交差する組合せを行う手順であり、隣り合った二つのフォトマスク内の第一フォトマスクパターンの第一連接部を互いに重ね合わせ、第二フォトマスクパターンの第二連接部を互いに重ね合わせることで、フォトマスクセットが得られ、
    前記フォトマスクセット内の第一フォトマスクパターンを、光源の下方に設け、光源が発する光線は、第一透光パターンを突き抜け、
    それから、前記基板及びフォトマスクセットを重ね合わせ、
    前記手順３は、前記基板を第一方向に沿って前記第一基板ユニットに位置するフォトマスクセットの第一フォトマスクパターンの下方へ徐々に平行に移動させる手順であり、前記光源が発する光線は、前記第一フォトマスクパターン内の第一透光パターンを突き抜けて、第一基板ユニット全体に露光を行い、
    前記手順４は、第一基板ユニットの末端が平行に移動して前記第一フォトマスクパターンの末端を超え、且つ前記第二フォトマスクパターンの先端が前記第二基板ユニットの先端を超えるまで前記基板が平行に移動した時、引き続き前記基板を平行に移動させると同時に、前記フォトマスクセットも平行に移動させる手順であり、
    前記手順５は、フォトマスクセット内の第二フォトマスクパターンが光源の下方に位置するまで、前記フォトマスクセットが平行に移動する時、フォトマスクセットの移動を停止させる手順であり、引き続き第一方向に沿って前記基板は平行に移動し、光線は第二透光パターンによって基板上のすべての第二基板ユニットに露光を行うことで、基板上のすべての第一基板ユニット及び第二基板ユニットへの露光が完了する
    ことを特徴とする、光配向の方法。
  7. 前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていき、
    前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていく
    ことを特徴とする、請求項６に記載の光配向の方法。
  8. 前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じであり、
    前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じである
    ことを特徴とする、請求項６に記載の光配向の方法。
  9. 前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形であり、前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成される
    ことを特徴とする、請求項６に記載の光配向の方法。
  10. 前記光配向の工程において、前記光源の位置は終始固定して動くことはない
    ことを特徴とする、請求項６に記載の光配向の方法。
  11. フォトマスク本体と、前記フォトマスク本体に設けられた第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンと、からなる光配向に用いられるフォトマスクであって、
    前記第一フォトマスクパターン及び第二フォトマスクパターンは、前記フォトマスク本体上で第一方向に沿って配列されるとともに、一定の間隔で設けられ、
    前記第一フォトマスクパターンは、中間に位置する第一本体と、前記第一本体の両側に位置する第一連接部と、からなり、
    前記第一本体及び第一連接部は、いずれも、第一方向と垂直な第二方向に沿って配列された、複数の第一透光パターンからなり、その内、前記第一本体を構成する複数の第一透光パターンの高さは同じであり、前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていき、さらに、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンにおいて、第二フォトマスクパターンに近い方の側は揃っていて、
    前記第二フォトマスクパターンは、中間に位置する第二本体と、前記第二本体の両側に位置する第二連接部と、からなり、
    前記第二本体及び第二連接部は、いずれも、第二方向に沿って配列された複数の第二透光パターンからなり、その内、前記第二本体を構成する複数の第二透光パターンの高さは同じであり、前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、徐々に低くなっていき、さらに、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンにおいて、第一フォトマスクパターンに近い方の側は揃っていて、
    その内、前記第一連接部を構成する複数の第一透光パターンの高さは、第一本体に近い方の側から、第一本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていき、前記第二連接部を構成する複数の第二透光パターンの高さは、第二本体に近い方の側から、第二本体から遠い方の側に向かって、直線的に低くなっていき、
    その内、前記第一本体及び第一連接部を構成するすべての第一透光パターンの幅は同じであり、前記第二本体及び第二連接部を構成するすべての第二透光パターンの幅は同じであり、
    その内、前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、長方形であり、
    その内、前記第一透光パターン及び第二透光パターンは、いずれも、フォトリソグラフィで石英ガラス上の金属層に沈積することによって形成される
    ことを特徴とする、光配向に用いられるフォトマスク。
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