JP3196656U - 偏光露光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】露光効果を高め、作業時間を短縮するとともに、生産量を高め得る偏光露光装置を提供する。【解決手段】偏光露光装置１は、基板Ｓに対して露光を行う偏光露光装置であって、基板を設置する基板載置ユニット１１と、基板に対応して設置され、基板が製造工程温度に達するように制御する温度制御ユニット１２と、基板に対応して設置され、偏光を供給するとともに、基板に対して露光を行う露光ユニット１３とを備える。基板としては、薄膜トランジスタ基板、カラーフィルタ基板、または液晶表示パネルを対象とすることができる。温度制御ユニットとしては、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュール、等々を用いることができる。【選択図】図１

Description

本考案は露光装置に関し、特に偏光露光装置に関するものである。
液晶配向技術は、液晶表示装置において表示される画面の品質を決定する重要な技術の一つである。高品質の画面を表示するために、液晶表示パネル内の液晶材料は安定、且つ均一な初期配置を有しなければならない。通常の液晶表示装置内には、液晶分子の配向を誘導するために使用される薄層が設けられ、この薄層は、液晶配向膜（alignment layer）と称される。
いま、業界では、例えば、垂直配向型（ＶＡ）、インプレーンスイッチング（In-Plane Switching, IPS）型やフリンジフィールドスイッチング（Fringe Field Switching, FFS）型などの表示パネルを広視野角技術に応用する場合、光配向（Photo-alignment）の技術を利用して液晶分子の配向方向を制御することで、製品の光学特性及び製品の歩留まりを改善する方法が、すでに見出されている。しかし、光配向材料は高い露光量が必要であるため、作業時間が増えてしまい、且つ生産量（throughput）の低下を引き起こすという問題があった。
従って、如何にして露光効果を高め、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高められる偏光露光装置を提供するかが、いま重要な課題の一つとなっている。
上記課題に鑑み、本考案の目的は、露光効果を高め、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高められる偏光露光装置を提供することを課題とする。
上記の目的を達成するために、本考案に係る偏光露光装置は、基板に対して露光を行う偏光露光装置であって、前記基板を設置する基板載置ユニットと、前記基板に対応して設置され、前記基板が製造工程温度に達するように制御する温度制御ユニットと、前記基板に対応して設置され、偏光を供給するとともに、前記基板に対して露光を行う露光ユニットとを備えることを特徴とする。即ち、本考案に基づいた偏光露光装置は、基板に対して露光を行う偏光露光装置であって、基板載置ユニットと、温度制御ユニットと、露光ユニットとを備える。基板載置ユニットには基板を載置する。温度制御ユニットは基板が製造工程温度に達するように制御する。露光ユニットは偏光を供給し、前記基板に対して露光を行う。
一実施例において、基板は薄膜トランジスタ基板、カラーフィルタ基板、または液晶表示パネルである。
一実施例において、基板載置ユニットは基板載置台と回転モジュールを有する。基板は基板載置台に設置され、回転モジュールは基板載置台を回転させる。
一実施例において、温度制御ユニットは、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュールを有する。温度制御ユニットは、基板が製造工程温度に達するように加熱する。
一実施例において、温度制御ユニットは、基板載置ユニットに設置された基板に対して温度制御を行う。
一実施例において、偏光露光装置は移送ユニットを更に備え、前記移送ユニットは、前記温度制御ユニットを介して温度制御が行われた前記基板を前記基板載置ユニットに移送する。
一実施例において、温度制御ユニットは、第１温度制御ユニットと第２温度制御ユニットを有する。第１温度制御ユニットは基板に対して温度制御を行い、移送ユニットは、前記第１温度制御ユニットを介して温度制御が行われた基板を基板載置ユニットに移送し、第２温度制御ユニットは基板載置ユニットに設置された基板に対して温度制御を行う。
一実施例において、前記基板は、露光が行われる時に、前記製造工程温度に達する。
一実施例において、前記基板は、露光が行われた後に、光配向層、または光路差層を生成する。
一実施例において、露光ユニットは偏光光源を備える。偏光光源は基板載置ユニットに隣接する。
上記により、本考案の偏光露光装置は温度制御ユニットを備え、温度制御ユニットは基板を製造工程温度に達するように制御し、例えば、加熱手段を利用することで、基板が製造工程温度に達するように制御する。基板が製造工程温度に達した時、その露光効果は大幅に高められるため、同様の露光光源を用いる場合、基板の露光時間を短縮することができる。よって、本考案の偏光露光装置は、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高めることができる。
本考案の偏光露光装置の実施例１の概略図である。 本考案の偏光露光装置の実施例２の概略図である。 本考案の偏光露光装置の実施例３の概略図である。 本考案の偏光露光装置の実施例４の概略図である。 本考案の偏光露光装置の実施例５の概略図である。
関連する図面を参照しながら、本考案の好ましい実施例に係る偏光露光装置を以下の通りに説明し、このうち同じ部材は同じ符号を付して説明する。
図１は本考案の実施例１における偏光露光装置１の概略図である。図１に示すように、偏光露光装置１は基板Ｓに対して露光を行う。偏光露光装置１は、基板載置ユニット１１と、温度制御ユニット１２と、露光ユニット１３とを備える。本考案は偏光露光装置１の応用範囲を特に限定せず、例えば、光配向製造工程の露光工程に応用して、光配向層を生成させるか、または３Ｄ表示パネルの露光工程に応用して、光路差層（retardation layer）を生成させる。基板Ｓは、感光（photo-sensitive）材料を有することで、偏光露光装置１の露光ユニット１３から発する光線を感知することができる。この基板Ｓは、例えば、マザーガラス基板（即ち、単なるガラス基板であり、まだパターン化の層を有していない）、プライムフレキシブル基板、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板、カラーフィルタ（ＣＦ）基板、または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル、等々である。また、本実施例の偏光露光装置１は広視野角技術に応用でき、例えば、垂直配向型（ＶＡ）の表示パネル、インプレーンスイッチング（In-Plane Switching, IPS）型の表示パネル、またはフリンジフィールドスイッチング（Fringe Field Switching, FFS）型の表示パネルなどに応用されることができる。
基板載置ユニット１１は基板Ｓを載置するために用いられる。基板載置ユニット１１は基板載置台１１１を備え、基板Ｓは基板載置台１１１に設置される。一実施例において、基板載置台１１１は平行移動、または回転することができる。本実施例において、基板載置ユニット１１は回転モジュール１１２を更に備え、回転モジュール１１２は、基板載置台１１１を回転させ、次の製造工程を容易にするために、基板Ｓを特定の向きに回転させるためのものである。回転モジュール１１２は、例えば、駆動モータ、回転軸、または他の適切な部材を含む。回転モジュール１１２は、従来技術によって実現することができるので、ここで繰り返して述べない。
温度制御ユニット１２は、基板Ｓが製造工程温度に達するように制御する。ここにおいて、基板Ｓが製造工程温度に達した場合、露光製造工程における露光効果の向上に有利である。温度制御ユニット１２は基板Ｓを加熱及び／または冷却させることができる。本実施例の温度制御ユニット１２は、様々な手段によって基板Ｓの温度を制御することができる。例えば、温度制御ユニット１２は、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュールを有することで、基板Ｓを加熱して製造工程温度に達させる。また、温度制御ユニット１２が基板Ｓに対して温度制御を行うタイミングは、さまざまの態様を有している。一実施態様において、温度制御ユニット１２は、基板載置ユニット１１に設置された基板Ｓに対して温度制御を行うことができる。別の実施態様では、温度制御ユニット１２は、基板載置ユニット１１に置かれる前の基板Ｓに対して温度制御を行い、温度制御がすでに行われた基板Ｓが、移送ユニットによって、基板載置ユニット１１に移送される。もう一つの実施態様では、温度制御ユニット１２は、例えば図５に示すように、第１温度制御ユニット１２１と第２温度制御ユニット１２２を有する。第１温度制御ユニット１２１は基板Ｓに対して温度制御を行い、移送ユニットは、温度制御がすでに行われた基板Ｓを基板載置ユニット１１に移送し、第２温度制御ユニット１２２は、基板載置ユニット１１に設置された基板Ｓに対して温度制御を行い、基板Ｓに必要な製造工程温度に達させる。従って、温度制御ユニット１２は、基板載置ユニット１１と統合して設置したり、または基板載置ユニット１１の外部に設置したり、またあるいは、一部分が基板載置ユニット１１に統合し、且つ他部分が基板載置ユニット１１の外部に設置したりすることができる。
また、上記の製造工程温度とは、露光製造工程に最大の効果を果たすために有利な温度を指している。または、露光時に熱エネルギーの一部が基板にも供給されることを考慮すると、製造工程温度は、露光製造工程に最大の効果を果たすために有利な温度より更に低い温度とすることも可能である。しかし、本考案はこれらに限定されない。
露光ユニット１３は製造工程温度に達した基板Ｓに対して偏光露光を行う。露光ユニット１３は偏光光源を備え、偏光光源は、例えば、少なくとも一つのランプ、またはその他の発光素子を有する。この偏光光源は、例えば、直線偏光、円偏光、または楕円偏光の光線を発し、実際のニーズに応じて実施することができる。偏光光源は、例えば、紫外線光源であり、当然、実際のニーズに応じて、偏光光源は、その他の波長の光を発することもできる。一実施例では、偏光光源は、基板載置ユニット１１の少なくとも一部に隣接する。従って、基板Ｓが基板載置台１１１上で、温度制御ユニット１２の制御によって製造工程温度に達した時、この基板Ｓは、直ちに露光ユニット１３の操作範囲に入って露光されるため、製造工程温度に維持されたままで露光が行われ、露光効果を高めることができる。
本実施例では、偏光露光装置１は、洗浄ユニット１４を更に備え、この洗浄ユニット１４は基板Ｓを洗浄するために用いられる。ここでは、基板Ｓは順に、洗浄ユニット１４と温度制御ユニット１２を通過する。つまり、基板Ｓは、まず、洗浄ユニット１４により不純物を除去した後、温度制御ユニット１２により加熱される。これによって、不純物も加熱されて次の露光製造工程に悪影響が生じないようにすることができる。洗浄ユニット１４は、乾式、または湿式の方法によって洗浄することができる。
基板に対して温度制御を行わずに、直接に露光を行う従来技術のものと比べると、本考案の実施例では、基板Ｓを温度制御ユニット１２によって製造工程温度に制御してから露光を行うため、検証により、露光時間を少なくとも５０％短縮し、作業時間を大幅に減少できるとともに、生産量を高めることができた。
本考案の偏光露光装置１においては、複数の実施例が可能である。以下、図２から図５を例に挙げて説明する。図２から図５は本考案の偏光露光装置１の異なる実施例２〜５の概略図である。なお、以下の実施例２〜５においても、前記実施例１と同様に、洗浄ユニット１４を設けることが可能であり、その目的及び作用効果も前記実施例１の場合と同様であるので、重複図示及び説明は省略する。
実施例２では、図２に示すように、基板Ｓは偏光露光装置１の基板載置台１１１に設置され、温度制御ユニット１２は、基板載置ユニット１１に接続されるか、または基板載置ユニット１１と共に統合される。これによって、基板Ｓが基板載置台１１１に設置された時、温度制御ユニット１２は基板Ｓに対して温度制御を行うことで、基板Ｓを製造工程温度に達させることができる。その他の実施態様において、温度制御ユニット１２は基板載置台１１１の外部に、例えば、その上方に設置することで、基板Ｓに対して加熱することができる。次に、基板Ｓは露光装置１３に移送されて、露光を行う。基板載置台１１１と露光装置１３がかなり近接しているため、基板Ｓは製造工程温度に維持された状態で露光を行い、露光効果を高めることができる。
実施例３では、図３に示すように、温度制御ユニット１２は基板載置台１１１の外部に設置されている。ここでは、温度制御ユニット１２は熱板を備えるものを例とする。基板Ｓを、まず、温度制御ユニット１２に設置することで、温度制御ユニット１２によって製造工程温度までに加熱する。次に、移送ユニット１５は、温度制御がすでに行われた基板Ｓを基板載置台１１１に移送する。移送ユニット１５は、例えば、機械アームと駆動モータを備え、駆動モータが機械アームを駆動することで、基板Ｓを基板載置台１１１に移送する。この移送ユニット１５は、従来技術によって実現することができるので、ここで繰り返して述べない。基板Ｓを基板載置台１１１に設置した後、基板Ｓを直接に露光装置１３に移送して露光を行うか、または、上記の回転モジュールにより基板Ｓを特定の角度までに回転してから露光装置１３に移送して露光を行う。温度制御ユニット１２は基板載置台１１１の外部に設置されているので、製造工程温度までに加熱するために必要な時間が、作業時間と生産量に影響を与えないようにすることができる。
実施例４では、図４に示すように、基板Ｓは基板載置台１１１に設置され、温度制御ユニット１２が基板載置台１１１の外部に、例えば、その上方に設置される。ここでは、温度制御ユニット１２はレーザ供給モジュールを備えるものを例とする。レーザ供給モジュールはレーザ光を発することで、基板Ｓに対して加熱する。この実施態様において、レーザ供給モジュールは、移動可能なものであり、基板Ｓの異なる部位に対して加熱することができる。例えば、走査方向ＳＤに沿って移動することで、基板Ｓに対して均等に加熱することができる。そして、温度制御が終了した後、基板Ｓを露光装置１３に移送して露光を行う。または、レーザ供給モジュールを固定し、基板載置台１１１が走査方向ＳＤの逆方向に沿って露光装置１３に向かって前進することで、基板Ｓをレーザ供給モジュールによって加熱しながら、露光ユニットに進入させることもできる。これによって、製造工程時間を全体的に短縮し、且つ基板Ｓを製造工程温度に維持した状態で露光を行うことができる。
実施例５では、図５に示すように、温度制御ユニット１２は、第１温度制御ユニット１２１と第２温度制御ユニット１２２を有する。第１温度制御ユニット１２１は基板Ｓに対して温度制御を行う。ここでは、第１温度制御ユニット１２１は基板載置台１１１の外部に設置される。第１温度制御ユニット１２１が基板Ｓを製造工程温度、または前記製造工程温度に近い温度までに加熱した後、移送ユニット１５は、まず、基板Ｓを基板載置台１１１に移送してから、第２温度制御ユニット１２２が基板Ｓに対して温度制御を行う。ここでは、第２温度制御ユニット１２２は基板載置ユニット１１に接続するか、または基板載置ユニット１１と共に統合される。第２温度制御ユニット１２２によって、基板Ｓに対して温度制御を行うことで、基板Ｓをより正確に製造工程温度に維持し、露光効果を高めることができる。
注意すべきことは、上記各実施例及び実施態様の技術的特徴は、単独で実施することも、組み合わせて実施することもできる。
上記をまとめると、本考案に基づいた偏光露光装置は温度制御ユニットを備え、温度制御ユニットは基板が製造工程温度に達するように制御し、例えば、加熱手段を利用することで、基板が製造工程温度に達するように制御する。基板が製造工程温度に達した時、その露光効果は大幅に高められるため、同様の露光光源を用いる場合、基板の露光時間を短縮することができる。よって、本考案の偏光露光装置は作業時間を短縮できるとともに、生産量を高めることができる。
上記実施例は例示的なものであって、本考案を限定するためのものではない。本考案の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
本考案は以上の如く構成したため、露光効果を高めるとともに、作業時間を短縮することができる偏光露光装置を提供し得るものである。
１ 偏光露光装置
１１ 基板載置ユニット
１１１ 基板載置台
１１２ 回転モジュール
１２ 温度制御ユニット
１２１ 第１温度制御ユニット
１２２ 第２温度制御ユニット
１３ 露光ユニット
１４ 洗浄ユニット
１５ 移送ユニット
Ｓ 基板
ＳＤ 走査方向

Claims (10)

  1. 基板に対して露光を行う偏光露光装置であって、
    前記基板を設置する基板載置ユニットと、
    前記基板に対応して設置され、前記基板が製造工程温度に達するように制御する温度制御ユニットと、
    前記基板に対応して設置され、偏光を供給するとともに、前記基板に対して露光を行う露光ユニットとを備えることを特徴とする偏光露光装置。
  2. 前記基板は、薄膜トランジスタ基板、カラーフィルタ基板、または液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  3. 前記基板載置ユニットは基板載置台と回転モジュールを有し、前記基板は前記基板載置台に設置され、前記回転モジュールは前記基板載置台を回転させることを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  4. 前記温度制御ユニットは、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュールを有し、前記温度制御ユニットは、前記基板が製造工程温度に達するように加熱することを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  5. 前記温度制御ユニットは、前記基板載置ユニットに設置された前記基板に対して温度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  6. 前記温度制御ユニットを介して温度制御が行われた前記基板を前記基板載置ユニットに移送する移送ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  7. 前記温度制御ユニットは、第１温度制御ユニットと第２温度制御ユニットを有し、前記第１温度制御ユニットは前記基板に対して温度制御を行い、移送ユニットは、前記第１温度制御ユニットを介して温度制御が行われた前記基板を前記基板載置ユニットに移送し、前記第２温度制御ユニットは前記基板載置ユニットに設置された前記基板に対して温度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  8. 前記基板は、露光が行われる時に、前記製造工程温度に達することを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  9. 前記基板は、露光が行われた後に、光配向層、または光路差層を生成することを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
  10. 前記露光ユニットは偏光光源を備え、前記偏光光源は前記基板載置ユニットに隣接することを特徴とする請求項１に記載の偏光露光装置。
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