[发明专利]光取向曝光方法及光取向曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于形成液晶显示元件的取向膜的光取向曝光方法及光取向曝光装置。

背景技术

作为形成液晶显示元件的取向膜的方式，已知有为了确定液晶的预倾角大小及取向方向而相对于成为取向膜的光敏性高分子膜倾斜照射光(紫外线)的光取向曝光方式。

另一方面，将液晶显示元件的一个单位图像区域(像素或子像素，或者它们的集合区域)分割为2个或2个以上，并改变所分割的每个区域的液晶的取向方向，由此改善液晶面板的视角，该方法称为像素分割法或多域法。

将前述的光取向曝光方式适用于多域法时，形成相对于取向材料膜上的被曝光面以不同角度照射的多个紫外线曝光光，经由掩模的一个开口从一方向对将单位图像区域进行分割的一个区域照射紫外线，并经由掩模的另一开口从另一方向对将单位图像区域进行分割的另一区域照射紫外线。由此，能够对将单位图像区域进行分割的多个区域的每一个实施预倾角与取向方向不同的光取向处理。

此时，下述专利文献1中记载的以往技术中，将排列成直线状的多个单位图像区域的每一个，以沿着其排列方向的分割线分割为2个区域，并沿着单位图像区域的排列方向移动被曝光面来扫描曝光多个单位图像区域，由此相对于多个单位图像区域连续实施光取向处理。该以往技术中，使用具有与被分割的一个区域对应的开口图案及对应于与其相邻的另一区域的开口图案的2个掩模图案。并且，对各个开口图案照射沿着扫描方向的曝光光且相对于被曝光面不同角度的紫外线曝光光，将掩模图案曝光(接近式曝光)于被曝光面，由此对被分割的2个区域实施沿着扫描方向的互不相同的方向的光取向处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2012-63652号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如图1(a)所示，以往技术中使用的曝光装置具备：光源1，放射紫外线；聚光透镜2，将从光源1放射的紫外线曝光光设为平行光来照射于掩模M；及复眼透镜(将多个单位透镜排列成矩阵状的透镜阵列)3，配设于光源1与聚光透镜2之间，使照射于掩模M的光的强度分布均匀化，向相对于被曝光面Bs的扫描方向S交叉的方向排列复眼透镜3。

这种曝光装置中，如图1(b)所示，通过复眼透镜的聚光作用，产生倾斜地通过掩模M的开口Ma的光线L1，该光线L1若通过掩模M的开口Ma，则通过平行光半角θ扩散而照射于被曝光面Bs上。由此，被曝光面Bs上不仅是掩模M的开口图案的正下方的区域Me，超出该区域Me而照射有曝光光。

使用这种曝光装置来进行基于多域法的光取向曝光时，使用如图2(a)所示的光取向曝光装置。据此，配备有第1曝光装置Ex1及第2曝光装置Ex2，其在被曝光面Bs上远离配置具有用于曝光单位图像区域的被分割的一个区域的开口图案的第1掩模M1及具有用于曝光被分割的另一区域的开口图案的第2掩模M2，经由各个掩模M1、M2分别曝光基板B的被曝光面Bs。第1曝光装置Ex1照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于基板B的被曝光面Bs为照射角度θe(例如40°)的紫外线曝光光，第2曝光装置Ex2照射沿着扫描方向S的曝光光且相对于基板B的被曝光面Bs为照射角度-θe(例如-40°)的紫外线曝光光。

据此，以图2(b)所示的曝光强度依次进行一个单位图像区域Pa内的分割区域Da1、Da2的曝光，通过图1(b)所示的基于平行光半角的超出曝光，在分割区域Da1、Da2的边界附近的范围a中进行双重曝光。

此时，由于取向材料中的光异构化反应的可逆性，产生如下问题，即在范围a的分割区域Da2侧可得到适当的光取向，但是范围a的分割区域Da1侧的区域a1中无法得到所希望的方向的光取向。区域a1中的取向混乱是由于因基于前述的平行光半角的超出曝光引起的不充分的强度的双重曝光而产生的，其宽度为10～15μm左右，但是在根据液晶显示面板的高精细化而要求更窄的单位图像区域Pa的宽度的情况下，成为为了充分确保有效图像区域而无法忽视的宽度。

本发明将解决这种问题作为课题的一例。即本发明的目的在于，将光取向曝光方式适用于多域法时，消除将单位图像区域进行分割的分割区域中的边界附近的取向混乱，相对于单位图像区域的窄幅化确保充分的有效图像区域等。

用于解决技术课题的手段

为了实现这种目的，本发明的光取向曝光装置及光取向曝光方法至少具备以下的特征。