TW201921131A - 光配向用曝光裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於體現預傾角而進行傾斜曝光之光配向用曝光裝置，其能夠使用廉價的散射光源亦即體積光源，並且以緊湊的形態獲得均勻的照度分佈。藉由對被照射面向一個方向進行掃描曝光來進行光配向處理之光配向用曝光裝置（1），其具備：光源（2），朝向被照射面（10S）出射散射光；光學濾波器（3），在從光源（2）出射之光中選擇性地出射紫外線；及照射角度限制構件（4），在從光學濾波器（3）出射之光中選擇性地出射相對於掃描方向傾斜照射之光，照射角度限制構件（4）係使平板狀的光方向限制板（40）相對於被照射面（10S）以一定角度傾斜並沿掃描方向按設定間隔平行排列複數個而成。

Description

光配向用曝光裝置
本發明係有關一種為了進行液晶的光配向而使用之曝光裝置。
在推進液晶顯示器（LCD）的高精細化之問題上，LCD的製造中不可或缺的液晶配向處理中之預傾角的穩定化成為重要的課題。所謂預傾角係沿液晶配向軸之液晶分子的長軸與配向面所成之角度，極大地影響LCD的顯示特性。因此，為了實現LCD的高顯示品質，必須穩定地體現預傾角。
光配向處理在藉由非接觸處理來消除因配向膜上的灰塵造成之污染和對TFT基板造成之靜電損傷，並且能夠進行更均勻的配向處理這一點上，作為代替摩擦處理之處理方法而普及。作為藉由該光配向處理來體現預傾角之曝光方法，已知有一種傾斜曝光。
傾斜曝光係在成為配向膜之被照射膜上，從膜的法線方向以規定的角度照射偏光紫外線者，以往，用於進行傾斜曝光的曝光裝置具備使用定向性高的光源並經由複數個反射板來設定相對於被照射膜之照射角度之照射部（參閱下述專利文獻1）。 [先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開2011-175025號公報 [發明所欲解決之問題]
進行傾斜曝光之前述之以往的曝光裝置存在光源限定於比較高昂的定向性高的光源之問題，並且為了避免傾斜照射時的照射面的照度分佈因光路長度的差異而變得不均勻，而將光路長度設定得長，並需要用於確保複數個反射板和光路長度的空間，因此而存在照射部變大之問題。
本發明以應付該種問題為課題。亦即，其課題係為了體現預傾角而進行傾斜曝光之光配向用曝光裝置，其能夠使用廉價的散射光源（體積光源），並且以緊湊的形態獲得均勻的照度分佈等。 [解決問題之技術手段]
為了解決該種課題，本發明係具備以下構成者。 光配向用曝光裝置，其藉由對被照射面向一個方向進行掃描曝光來進行光配向處理，該光配向用曝光裝置的特徵為，具備：光源，朝向前述被照射面出射散射光；光學濾波器，在從前述光源出射之光中選擇性地出射紫外線；及照射角度限制構件，在從前述光學濾波器出射之光中選擇性地出射相對於前述掃描方向傾斜照射之光，前述照射角度限制構件係使平板狀的光方向限制板相對於前述被照射面以一定角度傾斜並沿前述掃描方向按設定間隔平行排列複數個而成。
以下，參閱圖式對本發明的實施形態進行說明。以下說明中，不同之圖中之相同符號表示相同功能的部位，適當省略各圖中之重複說明。
圖1中，光配向用曝光裝置1具備光源2、光學濾波器3、照射角度限制構件4及偏振片5，其係對支撐於基座（作業台）20上之基板10上的被照射面10S向一個方向（圖示X方向）進行掃描曝光來進行光配向處理者。此時的掃描曝光可以將光配向用曝光裝置1進行固定而一邊使基板10沿圖示X方向移動來進行，亦可以將基板10進行固定而一邊使光配向用曝光裝置1沿圖示X方向的相反方向（-X方向）移動來進行。亦可以一邊使基板10與光配向用曝光裝置1同時移動而進行。
光源2係朝向被照射面10S出射散射光者，其具備將掃描方向（圖示X方向）作為長邊方向之縱長狀的燈2A及沿該燈而呈縱長狀並使從燈2A出射之光朝向被照射面10S之反射鏡2B。反射鏡2B具有與掃描方向交叉之截面（Y-Z截面）為凹曲狀的反射面。
光學濾波器3係在從光源2出射之光中選擇性地出射紫外線者（帶通濾波器）。偏振片5為偏光板和線柵偏振片等，其配置於照射角度限制構件4與被照射面10S之間，且角度被調整為偏光軸朝向相對於掃描方向（圖示X方向）而設定之朝向。
照射角度限制構件4在從光學濾波器3出射之光（紫外線）中選擇性地出射相對於掃描方向（圖示X方向）傾斜照射之光。因此，照射角度限制構件4具備複數個平板狀的光方向限制板40。
如圖2所示，光方向限制板40係平板狀的構件，相對於被照射面10S以一定的角度θ1傾斜，且沿掃描方向（圖示X方向）按設定間隔tp平行排列有複數個。該光方向限制板40在其表背兩面形成有紫外線吸收面40S為較佳。
依這種光配向用曝光裝置1，從燈2A出射而被反射鏡2B反射之散射光從光源2出射並通過光學濾波器3而成為特定波長的紫外線，從而通過照射角度限制構件4而成為在特定的方向上相對於被照射面10S傾斜照射之紫外線，藉此通過偏振片5而成為偏光紫外線並照射到被照射面10S。
在此，如圖2所示，照射角度限制構件4在通過以間隔tp平行配置之光方向限制板40時，照在紫外線吸收面40S之光（紫外線）被吸收而無法通過，因此照射角度限制在最大照射光線角度θmax 與最小照射光線角度θmin 之間的角度。該照射角度在將成為與相對於光方向限制板40的掃描方向（圖示X方向）之傾斜角度θ1相同方向之中央照射光線角度θc為中心之規定的範圍，但能夠藉由縮小間隔tp來抑制角度範圍的偏差。
通過這種照射角度限制構件4之光照射於被照射面10S的照射角度被限制，但若著眼於通過光學濾波器3之光，則通過光學濾波器3之光中，只選擇照射傾斜通過之光。光學濾波器3通常具有角度依賴性，因此傾斜通過光學濾波器3之光的波長相對於垂直通過光學濾波器3之光的波長（設定波長）向低波長側位移。因此，為了將曝光波長設為所希望的波長（例如，313nm），需要將光學濾波器3的選擇波長設定值設為相對於目標曝光波長向高波長側位移（例如，313nm+36nm=349nm）之值。
若使用這種光配向用曝光裝置1，則能夠進行使用比較廉價的散射光源並藉由光配向處理能夠體現預傾角之傾斜曝光。此時，依據光配向用曝光裝置1沿掃描方向同時照射之光的照射範圍大致與光源2的長邊方向的長度相同，在該範圍內，無關光配向用曝光裝置1與被照射面10S的距離而能夠獲得均勻的照度分佈。藉此，能夠以使光配向用曝光裝置1靠近被照射面10S之緊湊的形態進行曝光。
圖3表示其他實施形態之光配向用曝光裝置1。該例中，光源2以將與掃描方向（圖示X方向）交叉之方向（圖示Y方向）作為長邊方向之橫長狀配置。在使用這種光源2之情況下，亦如同前述之例那樣，藉由配備光學濾波器3、平行配置複數個光方向限制板40之照射角度限制構件4及偏振片5，能夠獲得藉由使用散射光源來傾斜曝光以進行光配向處理之光配向用曝光裝置1。 [實施例1]
利用旋轉塗佈在兩片玻璃基板上塗佈配向劑“RN4000”（Nissan Chemical Corporation製），並在80℃下進行了1分鐘乾燥。此時的配向膜厚為100nm。之後，利用光配向用曝光裝置1進行了曝光。光學濾波器3使用了313nm帶通濾波器。偏振片5使用了線柵型偏光板，其偏光度為313nm且大致100。關於313nm曝光量，利用UIT250-S313（USHIO INC.製）將受光面平行配置於曝光台而進行了測定，結果為5mJ/cm2 。之後，利用加熱板（AS ONE Corporation 製EC-1200N）在140℃下進行了20分鐘的正式燒成，從而結束了製膜。在結束該製膜的玻璃基板的一片基板上描畫作為密封件的STRUCT BOND HC-913FP（Mitsui Chemicals, Inc.製），在另一片基板上散佈作為塑膠珠隔片的Micro Pearl SP-2035（SEKISUI CHEMICAL CO., LTD.製）。黏附該兩片玻璃基板在120℃下燒成60分鐘，製作出真空滲透晶胞。在該晶胞中封入MLC2003（Merck公司製），進行密封處理之後在130℃下進行10分鐘重新配向處理，從而完成了液晶胞。
利用晶體旋轉法測定了該液晶胞的預傾角。測定中使用了Axoscan（Axometrics,Inc.製）。其結果，預傾角為25°。進一步在交叉尼可耳稜鏡的兩片偏振片之間夾著該晶胞進行了觀察，發現其為配向一樣的液晶胞。 [實施例2]
除了將曝光量設為10mJ/cm2 以外，以與實施例1相同的方式實施，從而完成了液晶胞。該液晶胞的預傾角為6°。進一步在該交叉尼可耳稜鏡的兩片偏振片之間夾著該晶胞進行了觀察，發現其為配向一樣的液晶胞。 [實施例3]
除此之外以與（利用未使用散熱孔而使用了遮光板之光配向用曝光裝置1）實施例2相同的方式實施，從而完成了液晶胞。該液晶胞的預傾角為65°。進一步在該交叉尼可耳稜鏡的兩片偏振片之間夾著該晶胞進行了觀察，發現其為配向一樣的液晶胞。
如以上說明，依本發明的實施形態之光配向用曝光裝置1，為了體現預傾角而進行傾斜曝光的曝光裝置，其能夠使用廉價的散射光源（體積光源），並且以緊湊的形態獲得均勻的照度分佈。
以上，參閱圖式對本發明的實施形態進行了詳述，但具體的構成並不限定於該些實施形態，在不脫離本發明的宗旨的範圍內進行設計變更等，亦屬於本發明。又，上述各實施形態只要在其目的及構成等上不存在矛盾和問題，則能夠沿用並組合彼此的技術。
1‧‧‧光配向用曝光裝置
2‧‧‧光源
2A‧‧‧燈
2B‧‧‧反射鏡
3‧‧‧光學濾波器
4‧‧‧照射角度限制構件
5‧‧‧偏振片
10‧‧‧基板
10S‧‧‧被照射面
20‧‧‧基座（作業台）
40‧‧‧光方向限制板
40S‧‧‧紫外線吸收面
圖1係表示本發明的實施形態之光配向用曝光裝置之說明圖（圖 1（a）係側面觀察之說明圖，圖1（b）係正面觀察之說明圖）。 圖2係表示照射角度限制構件的構成例之說明圖。 圖3係表示本發明的其他實施形態之光配向用曝光裝置之說明圖。

Claims (9)

  1. 一種光配向用曝光裝置，其特徵在於，其係對被照射面朝一方向進行掃描曝光而進行光配向處理者，且具備： 光源，其朝向前述被照射面出射散射光； 光學濾波器，其於自前述光源出射之光中選擇性地出射紫外線；及 照射角度限制構件，其於自前述光學濾波器出射之光中選擇性地出射相對於前述掃描方向傾斜照射之光；且 前述照射角度限制構件係使平板狀之光方向限制板相對於前述被照射面以一定角度傾斜，且沿前述掃描方向按設定間隔平行排列有複數個。
  2. 如請求項1之光配向用曝光裝置，其中於前述平板狀之光方向限制板之表背兩面形成有紫外線吸收面。
  3. 如請求項1之光配向用曝光裝置，其中前述光源係配置為以前述掃描方向為長邊方向之縱長狀。
  4. 如請求項2之光配向用曝光裝置，其中前述光源係配置為以前述掃描方向為長邊方向之縱長狀。
  5. 如請求項1之光配向用曝光裝置，其中前述光源係配置為以與前述掃描方向交叉之方向為長邊方向之橫長狀。
  6. 如請求項2之光配向用曝光裝置，其中前述光源係配置為以與前述掃描方向交叉之方向為長邊方向之橫長狀。
  7. 如請求項1至6中任一項之光配向用曝光裝置，其中於前述照射角度限制構件與前述被照射面之間配置有偏振片。
  8. 如請求項1至6中任一項之光配向用曝光裝置，其中前述光學濾波器係與前述被照射面平行配置，將該光學濾波器之選擇波長設定值設為相對於目標曝光波長向高波長側位移之值。
  9. 如請求項7之光配向用曝光裝置，其中前述光學濾波器係與前述被照射面平行配置，將該光學濾波器之選擇波長設定值設為相對於目標曝光波長向高波長側位移之值。
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