(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光パターン形成用領域及びその周囲の少なくとも一部の非パターン形成領域を備えた露光対象部材に対して、露光光源から出射した露光光をマスクを介して照射することにより、前記露光パターン形成用領域に前記マスク上のマスクパターンを露光する露光方法において、
前記露光対象部材には、前記露光パターン形成用領域が複数形成されており、この露光パターン形成用領域間に前記非パターン形成領域が形成されていて、
前記非パターン形成領域における露光パターンの延長上にある領域に前記露光光の照射により変色する光変色材料を塗布するか、又は前記露光光の照射により変色する光変色部材を貼付し、前記マスクに透過させた露光光を前記露光対象部材に照射する際に、前記露光パターン形成用領域の他に、前記光変色材料又は前記光変色部材にも照射してこれを変色させることを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記光変色材料又は光変色部材は、前記露光光の照射回数及び／又は照射時間により、変色の度合いが異なることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記露光対象部材の２以上の露光パターン形成用領域と、この露光パターン形成用領域間の前記光変色材料又は前記光変色部材を同時露光することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記露光光を前記マスクに連続的に透過させながら前記露光対象部材を１方向に移動させて前記露光対象部材の移動方向に並ぶ複数の露光パターン形成用領域を連続的に露光する露光方法であって、前記露光対象部材の移動方向に並ぶ前記パターン形成用領域間の非パターン形成領域に前記光変色材料又は前記光変色部材を施工することを特徴とする請求項1又は２に記載の露光方法。
【請求項５】
前記請求項１乃至４のいずれかの露光方法により露光された露光対象部材における露光位置の確認方法であって、前記露光光の照射により変色させた前記光変色材料又は光変色部材の変色により、前記露光パターン形成領域における露光位置を確認することを特徴とする露光位置の確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ等の表示装置に使用されるガラス基板及び偏光フィルム等の露光方法及び露光位置の確認方法に関し、特に、露光パターン形成用領域を複数回に分けて露光する場合、又は複数の露光パターン形成用領域を同時若しくは連続的に露光する場合に、露光位置の確認が容易な露光方法及び露光位置の確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ等のガラス基板又はフィルム基材上に例えば配向膜等を形成する場合には、表面上に配向材料膜等の材料膜が形成されたガラス基板又はフィルム等の露光対象部材を露光装置に供給し、配向材料膜を露光することにより、所定の方向に光配向させることが行われている。
【０００３】
この露光装置においては、露光光源から所定の光学系を介して出射された露光光は、マスクの光透過領域のパターンを透過して照射され、露光対象部材が例えばガラス基板の場合には、ガラス基板は、移動可能なステージ上に載置され、ステージを移動させることにより、露光光の照射領域に搬送される。そして、ガラス基板上に形成された配向材料膜を、マスクのパターンに対応させて露光することにより光配向させて、所定の露光領域を形成することが行われている。又は、露光対象部材がフィルム等の柔軟性を有する部材の場合においては、例えば図６に示すようなロールトゥロール方式による露光が行われている。即ち、図６に示すように、露光対象のフィルムは、フィルム基材から製品としてのフィルムに加工されるまでの各工程間をロール状に巻き取られて搬送される。そして、露光装置１０に供給される際には、供給側のローラ８０にフィルムのロールが同軸的に取り付けられ、フィルムは先端部から巻き取り側ローラ８１により順次巻き取られていく。そして、図６に示すように、供給側のローラ８０から巻き取り側のローラ８１に至るまでの間に、露光装置１０を通過させ、フィルムの表面に形成された例えば配向材料膜に露光光を連続的に照射して、フィルムの所定の露光領域をフィルムの移動方向に沿って露光する。フィルムは、例えば搬送ローラ９等に張架され、搬送ローラの回転により各装置間を搬送される。
【０００４】
近時、３Ｄ（Ｔｈｒｅｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）液晶ディスプレイ等の表示装置が、ますます注目を浴びるようになってきているが、この表示装置に使用されるガラス基板又は偏光フィルム等の露光対象部材２の表面に配向膜を形成する場合には、例えば１画素又は１絵素に対応する領域を例えばその幅方向に２分割し、分割領域ごとに配向方向が異なる配向膜を形成することが行われている。これにより、同一の画素又は絵素に対応する領域において、２種類のプレチルト角を有する表示光を透過させることができ、表示装置の視野角を広げたり、２種類の表示光を、夫々、例えば右目用及び左目用の表示光として使用することができる。このように、露光対象領域を分割して、夫々に形成する配向膜を異なる方向に配向させる露光装置は、配向分割方式と称されている。
【０００５】
図７は、露光光を出射する露光光源１１が１個のマスク１２に対応して１対ずつ向かい合わせて配置され、互いに異なる方向から露光光を照射する型式の従来の露光装置を一例として示す図である。このように、配向分割方式の露光装置においては、１の露光領域を分割して、夫々の分割領域に対して露光光を異なる方向から照射することにより、配向材料膜を異なる方向に配向させることができる。
【０００６】
図８（ａ）は従来の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を一例として示す図、図８（ｂ）はこの配向分割方式の露光装置で使用されるマスクを一例として示す図である。図８（ａ）に示すように、１枚の露光対象部材２からは、複数枚のガラス基板又は偏光フィルム等が製造され、基材上には、複数の（例えば３行×３列の）露光パターン形成用領域に配向材料膜２１が形成されている。マスク１２は、複数枚の（例えば２行×３列の）ガラス基板又は偏光フィルム等となる領域を覆う大きさで設けられている。図８（ｂ）に示すように、マスク１２のパターン形成部１２５には、１方向に延びる複数本の光透過領域のパターン１２５ａが互いに平行に設けられており、このパターン１２５ａの透過光により、複数枚のガラス基板又は偏光フィルム等に対応する領域を同時に露光する。各パターン１２５ａは、画素又は絵素に対応する間隔で互いに離隔して形成されており、各パターン１２５ａの幅は、１画素の半分又は１絵素の半分の幅に対応する幅で形成されている。図８（ａ）に示すように、この露光装置においては、１画素又は１絵素の半分の領域を露光した後、露光光の照射を一旦停止し、露光対象部材２の未露光の部分に露光光が照射されるようにマスク１２を移動させた後、再度、異なる照射角度から露光光を照射して露光する。これにより、配向方向が異なる配向膜２１ａを互いに隣接するように形成することができる（図９（ａ））。なお、図面の配向膜２１ａにおける斜線は、夫々配向膜２１ａの配向方向を示す。なお、１枚の露光対象部材２から複数個のガラス基板又は偏光フィルム等を製造する場合には、配向膜２１ａを形成する領域は、露光対象部材２の幅方向及び／又は長さ方向に並ぶように配置されている（図１０）。各露光パターン形成用領域間の領域は、材料膜が形成されないか、又は露光されない非パターン形成領域である。
【０００７】
図１１（ａ）は他の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を示す図である。この露光装置においては、マスク１２は１枚のガラス基板又は偏光フィルム等となる領域に対して２個ずつ設けられている。即ち、図１１（ａ）に示すように、各マスク１２は、１のガラス基板又は偏光フィルム等となる領域を列方向に覆う大きさで設けられている。そして、各マスクのパターン１２５ａは、１画素の半分又は１絵素の半分の幅に対応する幅で複数本形成されており、１画素又は１絵素に対応する間隔で互いに離隔している。マスク１２は、一方のマスク１２１により形成されるパターンが他方のマスク１２２により形成されるパターンと互いに隣接するように配置されており、各マスク１２に対応して設けられた露光光源１１から互いに異なる角度の露光光を出射し、各マスク１２に夫々異なる方向から露光光を透過させる。そして、露光光の照射領域に露光対象部材２を連続的に供給して連続露光することにより、露光対象部材２の移動方向に沿ってパターンを帯状に形成する。これにより、上記の場合と同様に、配向方向が異なる配向膜２１ａを互いに隣接するように形成することができる（図１１（ｂ））。
【０００８】
図１２は、更に他の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を示す図である。この露光装置においても、露光対象部材２は露光装置内に連続的に供給される。マスク１２は露光対象部材２の移動方向の上流側及び下流側に夫々２個ずつ配置されている。このように、露光対象部材２の移動方向の上流側及び下流側に夫々マスク１２を複数個配置するような配置は、マスク１２の大きさをガラス基板又は偏光フィルム等となる領域よりも大きくできない場合、又は露光対象部材２が搬送中に波打ちを生じるフィルム等の部材である場合に好適である。即ち、各マスク１２の位置をフィルム等の波打ちに応じて調整できるように構成することにより、波打ちによる露光位置のずれの影響を低減できる。図１３は図１２に示す露光装置の変形例である。図１３に示すように、この露光装置においては、露光対象部材２の移動方向の上流側及び下流側に夫々マスク１２１，１２２及びマスク１２３，１２４が配置されており、互いに離隔して配置された上流側のマスク１２１，１２２によりフィルム２を露光領域Ａ及びＣにて露光し、下流側にて、露光領域Ａ及びＣ間の領域Ｂをマスク１２３により露光し、露光領域Ｃに隣接する領域Ｄをマスク１２４により露光する。これにより、露光対象部材２のガラス基板又は偏光フィルム等となる領域のほぼ全面に配向分割したパターンを精度良く形成することができる。
【０００９】
上記従来の露光装置においては、１枚の表示装置用のガラス基板又は偏光フィルム等となる領域に配向膜２１ａを最大でも２回（図８に示すようなステップ露光の場合）の露光により形成することができる。一方、例えば、特許文献１には、周期的なパターンが形成された１枚のマスク１２をパターンの間隔ずつずらしながら露光する技術が開示されており、照射エネルギーを分割して露光光を複数回照射することにより、隣接するパターン同士の境界に形成されるつなぎ目を目立たなくできることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０８４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題点がある。特許文献１の技術は、１枚の露光対象部材２に対して、少なくともパターンの本数の回数の露光を行う必要があり、生産性が極めて低い。
【００１２】
また、露光対象部材２及び配向膜は、通常、光の透過率が非常に高い材料により形成されているため、例えばマスク位置のずれ等により、図９（ｂ）、図１１（ｃ）及び図１２（ｃ）に示すように、隣接する露光領域が重なって露光されている場合及び未露光の部分が残っている場合においては、その視認が困難である。よって、ガラス基板又は偏光フィルム等を液晶ディスプレイに組み立ててモジュール化し、液晶を実際に駆動させるまで、露光領域の重なり又は未露光領域の有無を確認することができない。そして、露光不良の領域が存在した場合、モジュール化した表示装置の全体が無駄になってしまうという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、露光パターン形成用領域を複数回に分けて露光する場合、又は複数の露光パターン形成用領域を同時若しくは連続的に露光する場合に、露光位置の確認が容易な露光方法及び露光位置の確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る露光方法は、露光パターン形成用領域及びその周囲の少なくとも一部の非パターン形成領域を備えた露光対象部材に対して、露光光源から出射した露光光をマスクを介して照射することにより、前記露光パターン形成用領域に前記マスク上のマスクパターンを露光する露光方法において、前記露光対象部材には、前記露光パターン形成用領域が複数形成されており、この露光パターン形成用領域間に前記非パターン形成領域が形成されていて、前記非パターン形成領域における露光パターンの延長上にある領域に前記露光光の照射により変色する光変色材料を塗布するか、又は前記露光光の照射により変色する光変色部材を貼付し、前記マスクに透過させた露光光を前記露光対象部材に照射する際に、前記露光パターン形成用領域の他に、前記光変色材料又は前記光変色部材にも照射してこれを変色させることを特徴とする。
【００１５】
前記光変色材料又は光変色部材は、例えば前記露光光の照射回数及び／又は照射時間により、変色の度合いが異なることが好ましい。
【００１７】
例えば前記露光対象部材の２以上の露光パターン形成用領域を同時露光する際には、露光対象の露光パターン形成用領域間の非パターン形成領域に前記光変色材料又は前記光変色部材を施工する。
【００１８】
又は、上述の露光方法は、例えば前記露光光を前記マスクに連続的に透過させながら前記露光対象部材を１方向に移動させて前記露光対象部材の移動方向に並ぶ複数の露光パターン形成用領域を連続的に露光する露光方法であって、前記露光対象部材の移動方向に並ぶ前記パターン形成用領域間の非パターン形成領域に前記光変色材料又は前記光変色部材を施工するものである。
【００１９】
本発明に係る露光位置の確認方法は、上述の露光方法により露光された露光対象部材における露光位置の確認方法であって、前記露光光の照射により変色させた前記光変色材料又は光変色部材の変色により、前記露光パターン形成領域における露光位置を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る露光方法は、露光パターン形成用領域及びその周囲の少なくとも一部に非パターン形成領域を備えた露光対象部材を使用し、露光対象部材の非パターン形成領域における露光パターンの延長上にある領域に露光光の照射により変色する光変色材料を塗布するか、又は露光光の照射により変色する光変色部材を貼付し、マスクに透過させた露光光を露光対象部材に照射する際に、露光パターン形成用領域の他に、光変色材料又は光変色部材にも照射してこれを変色させる。よって、光変色材料又は光変色部材の変色により、露光パターン形成用領域における露光位置を容易に確認することができる。
【００２１】
よって、本発明に係る露光位置の確認方法は、露光位置の確認が容易である。
【００２２】
また、本発明に係る露光方法及び露光領域の確認方法によれば、実際にガラス基板又は偏光フィルム等を液晶ディスプレイ等の表示装置に組み立てて液晶を実際に駆動させなくても、露光位置の重なり又は未露光領域等の露光不良の有無を確認することができ、表示装置を無駄にすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る露光方法を示す図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合を示すＡ部拡大図である。
【図２】マスクを一例として示す図である。
【図３】アライメントマーク形成部の位置及びマスク位置を制御する制御装置を一例として示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る露光方法を示す図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合を示すＢ部拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る露光装置において、マスク位置の補正を一例として示す図である。
【図６】従来のロールトゥロール方式によるフィルムの露光を一例として示す模式図である。
【図７】フィルムの移動方向に複数の光源を配置した構成の露光装置を一例として示す図である。
【図８】（ａ）は従来の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を一例として示す図、（ｂ）はこの配向分割方式の露光装置で使用されるマスクを一例として示す図である。
【図９】（ａ）は図８（ｂ）のマスクにより形成される配向膜を示す図、（ｂ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合の配向膜を示す模式図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、露光装置によるフィルムの露光領域を一例として示す図である。
【図１１】（ａ）は従来の他の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を一例として示す図、（ｂ）は図１１（ａ）のマスクにより形成される配向膜を示す図、（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合の配向膜を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は従来の他の配向分割方式の露光装置を使用した場合における露光対象部材及びマスクの配置を一例として示す図、（ｂ）は図１２（ａ）のマスクにより形成される配向膜を示す図、（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合の配向膜を示す模式図である。
【図１３】図１２の露光装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。第１実施形態は、露光対象部材２の２以上の露光パターン形成用領域を同時露光する場合である。図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る露光方法を示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大図、図１（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光領域が発生した場合を示すＡ部拡大図である。図２は、本実施形態におけるマスクを一例として示す図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態においては、露光対象部材２の表面には、３行×３列の露光パターン形成用領域に配向材料膜２１が形成されており、マスク１２は、２行×３列の配向材料膜２１が形成された領域を覆う大きさで設けられており、マスク１２の光透過領域のパターン１２５ａは、露光パターン形成用領域の行方向に延びるように複数本が互いに平行となるように形成されている。そして、このマスク１２により、２行×３列の配向材料膜２１を同時露光する。本発明は、非パターン形成用領域における露光パターンの延長上にある領域に露光光の照射により変色する光変色材料を塗布するか、又は露光光の照射により変色する光変色部材を貼付して光変色領域２２を形成し、露光光を露光対象部材に照射する際に、露光パターン形成用領域の他に、光変色領域２２にも照射してこれを変色させるものである。本実施形態においては、光変色領域２２は３列に並ぶ配向材料膜２１の行間の非パターン形成用領域に形成されている。即ち、この光変色領域２２は、少なくとも１のパターン１２５ａにより同時に露光される配向材料膜２１間の領域に形成されており、パターン１２５ａを透過した露光光の照射により変色させて、露光位置の確認に使用する。なお、図１（ａ）においては、マスク１２により露光される露光領域のうち、列方向の１画素又は１絵素の領域のみに配向膜２１ａが形成された場合を図示してある。
【００２５】
本実施形態に係る露光装置１は、図６乃至図８に示す従来の露光装置と同様に、露光光を出射する露光光源１１と、マスク１２と、露光光源１１から出射した露光光をマスク１２を介してフィルム２に照射する光学系と、フィルム２を搬送する例えば搬送ローラ等のフィルム搬送部と、を有しており、例えばコリメータレンズ及び／又は反射鏡等の光学系により、露光光源１１から出射した露光光を、マスク１２を介して、表面に配向材料膜２１が形成されたガラス基板又はフィルムの露光対象部材２に照射し、マスクパターンに対応させて配向材料膜２１を光配向させて配向膜２１ａを形成する。なお、露光対象部材２がガラス基板の場合には、搬送ステージ等の可動の搬送装置にガラス基板を載置して搬送して露光光の照射位置にパターン形成用領域の配向材料膜２１を配置し、露光の際は、搬送を停止する。又は、露光対象部材がフィルムの場合には、従来と同様に、ロールトゥロール方式により、供給側のローラ８０から供給したフィルム２を巻き取り側のローラ８１によりフィルムの緊張状態を維持しながら巻き取る間に、露光光の照射位置にパターン形成用領域の配向材料膜２１を形成し、露光の際は、搬送を停止する。フィルム用の搬送装置としては、例えば、上記２個のローラ８０，８１間にもフィルム搬送用の搬送ローラ９が１以上配置されており、各搬送ローラ９等は、例えばモータにより駆動されている。本実施形態においては、露光対象部材２がガラス基板である場合について説明するが、露光対象部材２がフィルムの場合においても、搬送装置の構成以外については、本実施形態と同様である。
【００２６】
露光光源１１は、例えば紫外光を出射する光源であり、例えば水銀ランプ、キセノンランプ、エキシマランプ及び紫外ＬＥＤ等であって、連続光又はパルスレーザ光を出射する光源が使用される。本実施形態においては、露光光源１１から出射した露光光の光路上には、例えばコリメータレンズ及び／又は反射鏡等の光学系が配置されており、例えば露光対象のガラス基板２０上の露光パターン形成用領域に形成された配向材料膜２１に所定の光量で露光光が照射されるように構成されている。露光光源１１は、例えば図示しない制御装置により、露光光の出射方向を調整することができ、これにより、露光対象部材２に対する露光光の入射角を調整可能に構成されている。
【００２７】
マスク１２は、図２に示すように、例えば枠体１２０とその中央のパターン形成部１２５により構成されており、パターン形成部１２５には、所定の光透過領域のパターン１２５ａが形成されている。即ち、パターン形成部１２５には、フィルム２に形成するパターン形状に対応して、露光光を透過する開口が形成されているか、又は光透過性の部材が設置されている。このパターン１２５ａは、例えば従来のマスクと同様に、露光パターン形成用領域の行方向に延びる複数本の光透過領域により構成されており、各パターン１２５ａは、画素又は絵素に対応する間隔で互いに離隔しており、各パターン１２５ａの幅は、１画素の半分又は１絵素の半分の幅に対応する幅で形成されている。そして、パターン１２５ａの透過光により露光対象部材２の表面の配向材料膜２１にマスクパターンを露光する。上述の如く、本実施形態においては、１個のマスク１２により、２行×３列の配向材料膜２１を同時露光する。
【００２８】
本実施形態においては、マスク１２には、パターン１２５ａとは異なる位置に例えば幅が３００μｍ程度、長さが２５０ｍｍ程度のラインＣＣＤ用の覗き窓１２ａが設けられており、この覗き窓１２ａの長手方向の中間に露光光を遮光する例えば幅が１５μｍ程度のライン状の遮光パターン１２ｂが設けられている。そして、マスク１２の下方には、例えばマスク位置検出用のラインＣＣＤ１５が設けられており、ラインＣＣＤ１５により遮光パターン１２ｂの位置を検出し、マスク１２の位置調整に使用できる。なお、本実施形態における覗き窓１２ａ及び遮光パターン１２ｂの位置及び形状は、一例であり、これらの位置及び形状により本発明が限定されるものではない。例えば遮光パターン１２ｂの代わりに、互いに（例えばＮ型に）交差する複数本のスリットが設けられていてもよい。また、マスク１２の位置調整を精度よく行うことができる限り、これらの構成は設けられていなくてもよい。
【００２９】
マスク１２は、例えば枠体１２０の部分がマスクステージ１７（図７参照）により支持されており、マスクステージ１７の移動によりマスク１２の全体が移動可能に構成されている。マスクステージ１７は、例えば図３に示すような制御装置３０に接続されており、制御装置３０による制御により、その位置を、例えば水平方向（ガラス基板２０の列方向、又はガラス基板２０の列方向及び行方向）に移動可能に構成されている。これにより、マスク１２による配向材料膜２１の露光位置を水平方向に調整することができる。マスクステージ１７は、例えば鉛直方向にも移動可能であり、これにより、ガラス基板２０上の配向材料膜２１が所定の大きさで露光されるように調整可能に構成されている。
【００３０】
図３はマスク位置を制御する制御装置３０の構成を一例として示す図である。図３に示すように、制御装置３０は、例えばマスクステージ駆動部及びフィルムの巻き取り側のローラ８１に設けられたモータの制御部に接続されている。制御装置３０は、マスク１２の下方に設けられたマスク位置検出用のラインＣＣＤ１５に接続された第１画像処理部３１と、第２実施形態の変形例において後述するアライメントマーク２ａの位置検出用のラインＣＣＤ１４に接続された第２画像処理部３２と、モータ駆動制御部３３と、演算部３４と、メモリ３５と、マスクステージ駆動制御部３６と、制御部３７とを備えている。
【００３１】
第１画像処理部３１は、マスク位置検出用のラインＣＣＤ１５により撮像されたマスク１２の遮光パターン１２ｂの画像処理を行い、露光パターン形成用領域の列方向における遮光パターン１２ｂの位置を検出する。第２画像処理部３２は、アライメントマーク検出用のラインＣＣＤ１４により撮像されたアライメントマーク２ａの画像処理を行い、露光パターン形成用領域の列方向におけるアライメントマーク２ａの位置を検出する。モータ駆動制御部３３は、例えば露光対象部材２がフィルムの場合に、巻き取り側のロール８１のモータの駆動若しくは停止、又は駆動されている際の回転速度を制御する。演算部３４は、各ラインＣＣＤにより検出されたマスク位置、又はマスク位置及びアライメントマーク２ａの位置により、各検出対象の変位又は蛇行量を演算する。即ち、演算部３４は、第１画像処理部３１の検出結果により、マスク１２の設定すべき位置からのずれを演算する。また、露光対象部材２にアライメントマーク２ａが形成されている場合には、演算部３４は、第１画像処理部３１及び第２画像処理部３２の検出結果により、設定すべき両者間の相対的位置関係と実際の両者間の相対的位置関係とにより、設定すべき両者間の距離からのずれを演算する。メモリ３５は、例えば第１画像処理部３１及び第２画像処理部３２の検出結果並びに演算部３４の演算結果を記憶する。
【００３２】
マスクステージ駆動制御部３６は、マスクステージ１７の駆動を制御するものであり、例えばマスクステージ１７の移動方向及び移動量を制御することにより、マスク位置を調整できる。制御部３７は、これらの第１及び第２画像処理部３１，３２、モータ駆動制御部３３、演算部３４、メモリ３５及びマスクステージ駆動制御部３６を制御する。これにより、露光装置１は、例えばマスク１２の位置を、例えば露光パターン形成用領域の列方向に調整したり、露光対象部材２がフィルムの場合に、巻き取り側のローラ８１に設けられたモータの回転速度等を制御できるように構成されている。
【００３３】
本実施形態においては、露光対象のガラス基板２０は、露光装置１０に供給される前に、例えばスリットコーター４に供給され、スリットコーター４にてガラス基板２０の表面の所定の領域に光配向性の材料が膜状に塗布されている。そして、材料が塗布されたガラス基板２０は、例えば乾燥装置５に供給され、光配向性の材料が乾燥装置５にて乾燥又は焼成される。これにより、ガラス基板２０の表面の所定の領域には、配向材料膜２１が形成されている。
【００３４】
また、本実施形態においては、スリットコーター４は、例えば３列に並ぶ配向材料膜２１の行間の非パターン形成用領域に光変色材料も塗布して光変色領域２２を形成できるように構成されている。又は、光変色材料は、光配向性の材料を塗布するスリットコーター４とは異なる他の塗布装置により塗布されている。なお、光変色領域２２を露光光の照射により変色する光変色部材の貼付により形成する場合においては、光変色部材は、露光装置に供給される前に、例えば貼付装置等により貼付される。
【００３５】
本実施形態において、光変色領域２２を構成する光変色材料としては、例えば一般的なフォトクロミズム材料を使用することができる。フォトクロミズム材料としては、例えばアゾベンゼン、ジアリールエテン等を挙げることができる。そして、これらの成分を含有する液状又はペースト状の材料を配向材料膜間の非パターン形成領域に塗布する。光変色領域２２を光変色部材により形成する場合においては、光変色部材としては、例えば紫外光等の露光光の照射により変色するＵＶラベル等のテープ又はシート状の部材を使用することができる。非パターン形成領域において、露光光の照射により変色する光変色領域２２を形成することにより、パターン形成用領域における未露光の領域を確認することができる。即ち、本実施形態においては、光変色領域２２は、少なくとも１のパターン１２５ａにより同時に露光される配向材料膜２１間の領域に形成されているため、光変色領域２２の変色していない領域に対応するパターン形成用領域の配向材料膜２１は未露光であると判定できる。
【００３６】
光変色材料及び光変色部材としては、露光光の照射回数及び／又は照射時間により、変色の度合いが異なるものを使用することが好ましい。即ち、光変色領域２２に露光光を複数回照射した場合に、その変色の度合いが異なることを視認できることにより、露光位置の重なり及び露光回数等を判定できる。
【００３７】
次に、本実施形態の露光装置の動作について説明する。先ず、露光対象のガラス基板２０は、露光装置１に供給される前に、配向材料膜２１が形成され、また、光変色領域２２となる光変色材料が塗布されるか、又は光変色部材が貼付される。即ち、ガラス基板２０は、表面に露光材料膜が施工されていない状態で、スリットコーター４に供給され、スリットコーター４により、配向材料膜２１となる材料が塗布される。本実施形態においては、スリットコーター４は、配向材料膜２１となる材料をガラス基板２０の搬送により列方向に３列塗布していき、これを間欠的に３回繰り返すことにより、材料の塗布領域を行方向に３行形成する。また、スリットコーター４が液状又はペースト状の光変色材料を塗布可能に構成されている場合には、スリットコーター４は、３列に並ぶ配向膜材料の行間の非パターン形成用領域に光変色材料も塗布する。
【００３８】
又は、光変色材料用の塗布装置がスリットコーター４とは別に設けられている場合には、この塗布装置により３列に並ぶ配向膜材料の行間の非パターン形成用領域に光変色材料を塗布する。これにより、ガラス基板２０の表面には、液状又はペースト状の配向膜材料及び光変色材料が塗布される。
【００３９】
所定の露光材料が塗布されたガラス基板２０は、乾燥装置５に搬送され、表面の液状又はペースト状の露光材料が乾燥される。これにより、ガラス基板２０の表面には、配向材料膜２１、及び光変色材料からなる光変色領域２２が形成される。即ち、ガラス基板２０上には、配向材料膜２１からなる露光パターン形成用領域が３行×３列形成され、３列に並ぶ配向材料膜２１の行間の非パターン形成用領域には、光変色材料からなる光変色領域２２が形成される。なお、光変色材料は、乾燥する必要がない場合及び乾燥により光変色特性が変化する場合には、乾燥装置５による配向膜材料の乾燥後に塗布してもよい。なお、光変色領域２２を露光光の照射により変色する光変色部材により形成する場合においては、露光装置に供給する前に、配向膜材料の行間の非パターン形成用領域にテープ又はシート状のＵＶラベル等の部材を貼付する。
【００４０】
そして、表面に３行×３列の配向材料膜２１からなる露光パターン形成用領域及びその行間の光変色領域２２が形成されたガラス基板２０は、例えば搬送ステージ等の搬送装置に載置され、露光装置１内に供給されていく。搬送装置による搬送により、ガラス基板２０は、マスク１２の下方に配置される。本実施形態においては、マスク１２は、２行×３列の配向材料膜２１が形成された領域を覆う大きさで形成されており、このマスクの下方にガラス基板２０上の２行×３列の配向材料膜２１が配置される。
【００４１】
ガラス基板２０が所定の位置まで搬送されたら、露光光源１１から露光光を出射し、図２に示すマスク１２のパターン１２５ａに露光光を透過させて、ガラス基板上の配向材料膜２１に照射し、これを露光する。本実施形態においては、１パターンにより同時に露光される配向材料膜２１間の領域には、光変色領域２２が形成されており、この光変色領域にもパターン１２５ａの透過光を照射する。これにより、配向材料膜２１は、露光光の照射領域において光配向し、露光光の照射角度に応じて特定の配向方向を有する配向膜２１ａが形成される。また、光変色領域２２の光変色材料又は光変色部材は、露光光の照射により、例えば露光光の照射時間に応じて、特定の変色を呈する。例えば、光変色領域２２は、有色の光変色材料又は光変色部材により構成されており、露光光の照射時間が長いほどその色が薄くなる。又は、光変色領域２２は、無色の光変色材料又は光変色部材により構成されており、露光光の照射により特定の色を呈するようになり、露光光の照射時間が長いほど色が濃くなる。なお、露光領域の確認を容易にするためには、光変色領域２２を構成する材料又は部材は、後者の変色特性を有することが好ましい。
【００４２】
本実施形態においては、上記露光が所定時間行われたら、一旦、露光光の照射を停止する。そして、例えばマスクステージ１７を移動させることにより、図１（ａ）に示すように、マスク１２を列方向に移動させる。本実施形態においては、マスク１２のパターン１２５ａは、画素又は絵素に対応する間隔で互いに離隔しており、各パターン１２５ａの幅は、１画素の半分又は１絵素の半分の幅に対応する幅で形成されている。よって、１回目の露光により、１画素の半分又は１絵素の半分の幅に対応する配向膜２１ａが形成され、各配向膜２１ａ間は、１画素の半分又は１絵素の半分ずつ離隔している。よって、マスク１２を、１画素の半分又は１絵素の半分に対応する距離だけ列方向に移動させる。また、露光光源１１については、例えば、露光光を１回目の出射方向に対して異なる方向から出射するように、調整する。なお、本実施形態においては、１回目の露光により形成される配向膜の配向方向と２回目の露光により形成される配向膜の配向方向とが異なるように、配向膜を形成すればよい。よって、上記のように、露光光の出射方向を変更する態様の他、例えば１回目と２回目の各露光において、配向材料膜２１に照射する露光光を相互に偏光方向が異なる露光光とすることによっても、相互に配向方向が異なる配向膜を形成することができ、例えば露光光の出射方向を変更することなく本実施形態と同様の配向膜を得ることができる。
【００４３】
マスク１２の移動及び露光光の出射角度の調整が終了したら、露光光源１１からの露光光の出射を再開し、図２に示すマスク１２のパターン１２５ａに露光光を透過させて、ガラス基板上の配向材料膜２１を露光する。このとき、１パターンにより同時に露光される配向材料膜２１間の領域に形成された光変色領域２２にもパターン１２５ａの透過光を照射する。これにより、図１（ｂ）に示すように、１回目の露光により形成された配向膜２１ａに隣接する未露光の領域が露光され、１回目の露光とは異なる方向に配向した配向膜２１ａが形成される。そして、露光パターン形成用領域の行間の光変色領域２２も、露光パターン形成用領域に形成された配向膜２１ａに対応する位置で変色する。
【００４４】
本実施形態においては、１回目の露光と２回目の露光との間で、マスク１２を移動させるが、この位置がずれた場合、マスク１２のパターン１２５ａを透過した露光光の照射位置もずれてしまう。よって、図１（ｃ）に示すように、露光位置の重なり及び／又は未露光の領域が発生してしまう。ガラス基板２０等の露光対象部材２及び配向膜２１ａは、光の透過率が非常に高い材料により形成されているため、例えばマスク位置のずれ等が生じて図９（ｂ）、図１１（ｃ）及び図１２（ｃ）に示すような露光位置の重なり及び／又は未露光の領域が発生した場合においても、その視認が困難である。従来の露光方法においては、このような露光不良が生じても、ガラス基板又は偏光フィルム等の露光対象部材２を液晶ディスプレイに組み立ててモジュール化し、液晶を実際に駆動させるまで、露光位置の重なり又は未露光領域の有無を確認することができず、モジュール化した表示装置の全体が無駄になってしまうという問題点があった。しかしながら、本実施形態においては、露光パターン形成用領域の行間の非パターン形成領域に光変色領域２２が形成されており、露光光を露光対象部材２に照射する際に、露光パターン形成用領域の他に、光変色領域２２にも照射して、これを露光パターン形成用領域に形成された配向膜２１ａに対応するように変色させる。よって、例えば露光位置の重なりが生じた場合においては、重なって露光された部分は、露光光の照射回数及び／又は照射時間が多くなり、変色の度合いが大きくなる。また、未露光の部分については、光変色領域２２が変色しない。このように、本実施形態においては、露光不良の有無を変色により容易に判定することができる。よって、露光対象部材２を表示装置に組み立てる前に露光不良を確認でき、表示装置を無駄にすることがない。
【００４５】
なお、本実施形態のように、複数の露光パターン形成用領域を同時露光する場合には、光変色領域２２は、少なくとも１のパターン１２５ａにより同時に露光される配向材料膜２１間の領域に形成されていればよい。即ち、図１（ａ）に示す配向材料膜２１の上から３行目の３領域の配向材料膜２１については、夫々、マスク１２により同時に露光する他の配向材料膜２１が存在しない。しかし、本発明においては、露光パターン形成用領域における露光パターンの延長上にある領域に光変色領域２２を形成し、露光パターン形成用領域の露光の際に、露光光を光変色領域２２にも照射してこれを変色させ、これにより、露光不良の有無を確認できればよい。よって、例えば、図１（ａ）の上から３行目の配向材料膜２１については、例えば配向材料膜２１の夫々に対応するように、図１（ａ）における上方又は下方の非パターン形成領域に光変色領域２２を形成し、各配向材料膜２１と同時に露光することにより、露光不良の有無を判定することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態に係る露光装置について説明する。第１実施形態においては、１個のマスクにより複数の露光パターン形成用領域を同時露光する工程を、マスクの移動を挟んで２度繰り返すステップ露光について説明したが、本実施形態においては、複数個のマスク１２（１２１乃至１２４）を使用し、各マスク１２に連続的に露光光を透過させて、露光パターン形成用領域を連続露光する場合について説明する。図４（ａ）は本第２実施形態に係る露光方法を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ部拡大図、図４（ｃ）は露光位置の重なり及び未露光の領域が発生した場合を示すＢ部拡大図である。
【００４７】
本実施形態においても、マスクの個数及び連続露光する点以外の構成については第１実施形態と同様であり、露光パターン形成用領域に対応するように光変色領域２２を形成し、光変色領域２２を配向材料膜２１の露光位置に対応させて露光する。これにより、露光不良が発生しなかった場合には、図４（ｂ）に示すように、光変色部材２２は均等に変色する。しかし、例えば、複数個のマスク１２のうち、１つでもその位置がずれていた場合には、図４（ｃ）に示すように、露光位置の重なり及び／又は未露光の領域が発生してしまう。しかし、本実施形態においても、露光パターン形成用領域の行間の非パターン形成領域に光変色領域２２が形成されており、露光光を露光対象部材に照射する際に、露光パターン形成用領域の他に、光変色領域２２にも照射して、これを露光パターン形成用領域に形成された配向膜２１ａに対応するように変色させるため、露光不良の有無を光変色領域２２の変色により容易に判定することができる。よって、露光対象部材２を表示装置に組み立てる前に露光不良を確認でき、表示装置を無駄にすることがない。
【００４８】
以上述べた実施形態の露光方法において、マスク及び露光パターン形成用領域の配置は一例であり、露光パターン形成用領域に対応するように光変色領域２２を形成し、露光パターン形成用領域の露光の際に、露光光を光変色領域２２にも照射してこれを変色させ、これにより、露光不良の有無を確認できるように構成できれば、本発明は種々の態様に適用することができる。例えば、図１１及び図１３に示すような従来の露光方法において、露光パターン形成用領域の行間の領域に光変色領域２２を形成すれば、本発明の効果を得ることができる。
【００４９】
次に、本実施形態の変形例として、露光対象部材２がフィルムである場合について説明する。露光対象部材２がフィルムであり、これを特に連続露光により露光する場合においては、フィルムは、その移動方向に垂直の方向に蛇行する場合がある。よって、マスク１２が所定の位置に配置されていても、フィルムが蛇行した場合には、露光位置の重なり又は未露光の領域が発生してしまう。
【００５０】
本変形例においては、このフィルムの蛇行を解消するために、図５に示すように、フィルムの側部に蛇行検出用のアライメントマーク２ａを形成するアライメント用レーザマーカ１３が設けられており、フィルムの移動方向における各マスクに対応する位置には、例えばアライメントマーク検出用のラインＣＣＤ１４が設けられている。
【００５１】
アライメント用レーザマーカ１３は、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ又は紫外光等を照射するレーザ光源を備えており、例えばキセノンフラッシュランプ等のパルス光源によりパルスレーザ光を出射してフィルムの縁部から例えば２５ｍｍ以内の側部に、例えば幅が２０μｍ、長さが１５ｍｍ程度のアライメントマーク２ａを断続的に形成する。又は、アライメント用レーザマーカ１３は、連続したアライメントマーク２ａを形成する。
【００５２】
ラインＣＣＤ１４は、例えばマスク１２の覗き窓１２ａに対応する位置にて、フィルムの移動方向に交差する方向におけるアライメントマーク２ａの位置を検出する。例えば、フィルムが移動する間にその幅方向に蛇行した場合、それに伴って、アライメントマーク２ａも同一の蛇行量だけフィルムの幅方向にずれるが、アライメントマーク検出用のラインＣＣＤ１４は、蛇行により幅方向にずれたアライメントマーク２ａの位置を検出する。
【００５３】
ラインＣＣＤ１４は、例えば図３に示すような制御装置３０に接続されている。そして、検出したアライメントマーク２ａのフィルム幅方向における位置を制御装置３０に送信する。制御装置３０は、ラインＣＣＤ１４から送信されたアライメントマーク２ａの位置に基づいて、各マスク１２の位置を調整するように構成されている。これにより、本変形例に係る露光装置は、アライメントマーク２ａの蛇行量によりマスク１２の位置を調整することができる。
【００５４】
即ち、マスク１２の位置を調整する際には、露光装置は以下のように動作する。先ず、側部にアライメントマーク２ａが形成されたフィルムは、搬送されてくる間に、その移動方向に垂直の幅方向に蛇行する。マスクの覗き窓１２ａ及び遮光パターン１２ｂに対応する位置には、フィルムの幅方向に延びるようにラインＣＣＤ１５が配置されており、ラインＣＣＤ１５は、マスク１２の覗き窓１２ａの中間に設けられた遮光パターン１２ｂの位置をマスク１２の位置として検出する。また、フィルムの移動方向におけるマスク１２の覗き窓１２ａ（及び遮光パターン１２ｂ）に対応する位置には、アライメントマーク検出用のラインＣＣＤ１４が設けられており、フィルムの側部に形成されたアライメントマーク２ａを検出する。これらのラインＣＣＤ１４，１５により検出された夫々マスク位置，アライメントマーク位置の信号は、制御装置３０に送信され、各画像処理部（第１画像処理部３１，第２画像処理部３２）、演算部３４及び制御部３７等による処理を受けた後、マスクステージ駆動制御部３６による制御により、マスクステージ１７が駆動されることにより、アライメントマーク２ａの位置を基準としてマスク位置を調整することができる。即ち、本変形例においては、アライメントマーク２ａの位置を基準としてマスク位置を補正することにより、フィルムに蛇行が生じた場合においても、マスク１２の位置を調整することにより、露光位置の重なり及び未露光領域の発生を防止することができる。
【００５５】
しかし、仮に、上記のような露光不良が発生した場合においても、光変色領域２２の変色により露光不良の有無を容易に確認することができ、露光対象部材２を表示装置に組み立てる前に露光不良を確認でき、表示装置を無駄にすることもない。
【符号の説明】
【００５６】
１，１０：露光装置、１２：マスク、１２ａ：覗き窓、１２ｂ：遮光パターン、１２０：枠体、１２１：（第１の）マスク、１２２：（第２の）マスク、１２３：（第３の）マスク、１２４：（第４の）マスク、１２５：パターン形成部、１２５ａ：（マスク）パターン、１３：アライメント用レーザマーカ、１４：（アライメントマーク検出用）ラインＣＣＤ、１７：マスクステージ、２：露光対象部材、２ａ：アライメントマーク、２０：ガラス基板、２１：配向材料膜、２２：光変色領域、３０：制御装置、３１：第１画像処理部、３２：第２画像処理部、３３：モータ駆動制御部、３４：演算部、３５：メモリ、３６：マスクステージ駆動制御部、３７：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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