(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の配向材料膜に対し各絵素をその幅方向に２分割して異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が夫々１列に配列した第１の光透過領域群及び第２の光透過領域群が形成されたマスクと、前記第１の光源側に配置され前記マスクを支持するマスク支持部と、前記配向材料膜と前記マスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は前記配向材料膜の前記マスクに対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、夫々複数個の光透過領域が１絵素の幅方向に分割された半分の領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記マスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における各絵素の各分割領域に対応する領域に照射することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
液晶表示装置の配向材料膜に対し各絵素をその幅方向に２分割して異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第１の光透過領域群が形成された第１のマスクと、前記第２の光源側に配置され前記第１のマスクを支持する第１のマスク支持部と、前記第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第２の光透過領域群が形成された第２のマスクと、前記第１の光源側に配置され前記第２のマスクを支持する第２のマスク支持部と、前記配向材料膜と前記第１のマスク及び前記第２のマスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は、夫々複数個の光透過領域が１絵素の幅方向に分割された半分の領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記第１のマスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２のマスクの前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における各絵素の各分割領域に対応する領域に照射することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
液晶表示装置の配向材料膜に対し複数個の絵素により構成された各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が夫々１列に配列した第１の光透過領域群及び第２の光透過領域群が形成されたマスクと、前記第１の光源側に配置され前記マスクを支持するマスク支持部と、前記配向材料膜と前記マスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は前記配向材料膜の前記マスクに対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、夫々複数個の光透過領域が前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記マスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応する領域に照射することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
液晶表示装置の配向材料膜に対し複数個の絵素により構成された各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第１の光透過領域群が形成された第１のマスクと、前記第２の光源側に配置され前記第１のマスクを支持する第１のマスク支持部と、前記第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第２の光透過領域群が形成された第２のマスクと、前記第１の光源側に配置され前記第２のマスクを支持する第２のマスク支持部と、前記配向材料膜と前記第１のマスク及び前記第２のマスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は、夫々複数個の光透過領域が前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記第１のマスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２のマスクの前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応する領域に照射することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、特に、液晶表示装置の各絵素を２分割するか、又は各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに異なる方向から露光することにより、配向材料膜を分割露光により光配向させる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば液晶ディスプレイ等に使用されている液晶としては、複数個のベンゼン又はシクロヘキサン分子と両端部の修飾基からなる棒状の分子により構成されたものが使用されており、棒状の液晶分子を均一な方向に整列させることにより、液晶ディスプレイ等の視野角及びコントラスト等を調整することが行われている。
【０００３】
液晶分子の整列には、従来、液晶を挟持するガラス基板の表面に例えばポリイミド等からなる配向膜を形成し、配向膜間に液晶を挟持することにより、配向膜の配向方向に合わせて液晶分子を所定の方向に整列させることが行われている。
【０００４】
ガラス基板の表面に配向膜を形成する際には、例えばポリイミド溶液をガラス基板上に塗布・焼成して数十ｎｍ程度のポリイミド膜（配向材料膜）を形成した後、表面に布が巻き付けられたラビングローラ（例えば特許文献１）により、ポリイミド膜（配向材料膜）の表面を一方向に擦るという製造方法が採用されている。
【０００５】
しかしながら、ガラス基板の表面に配向膜を形成して液晶分子を整列させる方法においては、配向膜の形成に上記のような製造方法を採用しているため、擦られてローラから離脱したラビング布及び削り取られたポリイミド膜等の塵により、配向膜が傷ついたり、塵そのものが配向膜の表面に付着してしまう。よって、液晶ディスプレイの表示ムラ及び表示不良につながりやすいという問題点がある。
【０００６】
この問題点を解決するために、近時、配向材料膜の配向に紫外線を使用する光配向という技術が提案されている。即ち、直線偏光又は無偏向の紫外光をポリイミド又はアゾベンゼン等の配向材料膜に照射することにより、配向材料膜は、その光分解特性により、同一方向に配向する。従って、光による非接触方式により配向性のよい配向膜を形成することができ、液晶ディスプレイ等の表示ムラ及び表示不良を防止できる。
【０００７】
しかしながら、この光配向においては、紫外光を配向材料膜に一方向からのみ照射した場合、配向膜の配向方向が一方向だけとなるため、配向膜間に挟持される液晶分子は、ある１の特定の方向にのみ整列する。従って、液晶ディスプレイ等において、視野角が狭くなるという問題点がある。
【０００８】
この問題点を解決するために、近時、配向分割という配向材料膜の露光技術が提案されている（例えば特許文献２乃至４）。図９は従来の配向分割における露光を示す模式図であり、図９（ａ）は、従来の露光装置による配向分割露光を示す側面図、図９（ｂ）は斜視図である。図９に示すように、配向分割方式の露光装置においては、２個の光源（第１の光源１１及び第２の光源１２）から露光光１１ａ，１２ａを夫々異なる出射角で出射し、露光光１１ａ，１２ａを第１の光源１１及び第２の光源１２と露光対象部材２との間に配置されたマスク１３に透過させる。図１０は、この配向分割方式の露光装置におけるマスク及び１回の露光により形成される配向膜を示す図である。図９（ｂ）に示すように、マスク１３は、枠体１３０とその中央のパターン形成部１３１により構成されており、図１０に示すように、パターン形成部１３１には、第１及び第２の光源１１，１２からの露光光の夫々に対応して、複数個の光透過領域が夫々１列に配列されて第１の光透過領域群１３１ａ及び第２の光透過領域群１３１ｂが形成されている。第１の光透過領域群１３１ａと第２の光透過領域群１３１ｂは、配向材料膜のマスク１３に対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、夫々複数個の光透過領域が１絵素の幅方向に分割された半分の領域に対応している。そして、第１の光透過領域群１３１ａの各光透過領域と第２の光透過領域群１３１ｂの各光透過領域とは、スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて配列されている。図１０（ｂ）に示すように、第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂの夫々の光透過領域は、スキャン方向に複数個（図１０（ｂ）においては６個）が並ぶように形成されている。そして、このマスク１３の夫々異なる領域１３１ａ，１３１ｂに第１及び第２の光源１１，１２から露光光１１ａ，１２ａを異なる方向から照射することにより、光透過領域を透過した光をステージ１５上に支持された露光対象部材２表面の配向材料膜上に照射して露光する。これにより、１回の露光により、図１０（ｃ）に示すように、絵素の分割方向である幅方向及びこれに垂直の長さ方向（スキャン方向）の夫々について、複数個の光透過領域に透過させた露光光により、配向材料膜を露光して、配向方向が揃った絵素に対応する領域がその幅方向及び長さ方向に複数並ぶように配向膜を形成する。
【０００９】
このとき、露光光１１ａ，１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度は夫々異なっているため、２方向に配向した配向膜が得られる。従って、液晶ディスプレイ等のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各絵素となる部分を２つの領域に分割し、夫々に露光光１１ａ，１２ａを照射する。そうすると、液晶ディスプレイ等の１絵素内において、配向膜の配向方向が２方向となり、液晶分子を２方向に整列させることができる。これにより、液晶ディスプレイ等の視野角を広くすることができる。また、このような配向分割方式の露光装置においては、図１０に示すマスクの各光透過領域を、スキャン方向に複数個並べるのに替えて、各光透過領域がスキャン方向に延びるように構成して各光透過領域をスキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応させ、この光透過領域に連続的に光を透過させることにより、配向膜の配向方向が揃った領域をスキャン方向に帯状に延びるように形成することも行われている。これにより、幅方向に隣接する画素となる領域ごとに配向方向が異なる配向膜が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２９４６０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−３９４８５号公報
【特許文献３】特開２００１−４２３６５号公報
【特許文献４】特開２００３−４３４９２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、上記従来技術においては、以下のような問題点がある。配向分割方式の露光装置においては、マスク１３を支持するマスクステージ１４を２つの光源のうちの一方の光源側に配置している。従って、従来の露光装置においては、配向膜を配向させる方向により露光光１１ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくする必要がある場合に、図１１に示すように、マスクステージ１４の上部（図１１の部分Ａ）が露光光１１ａの光路上に位置し、露光光１１ａと干渉して配向膜を所定のパターンで露光することができないという問題点がある。
【００１２】
また、図９乃至図１１に示すように、従来の露光装置においては、第１及び第２の光源１１，１２の夫々から出射した露光光１１ａ，１２ａは、マスク１３の夫々の光源側に近い領域に透過させる。従って、露光光１１ａ、１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくする必要がある場合においては、第１及び第２の光源１１，１２間の距離を長くする必要があり、露光装置が大型化する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、配向分割方式の露光装置において、露光光が露光対象面に対して傾斜する角度を小さくする必要がある場合でも配向材料膜を所定のパターンで正常に露光することができ、小型化できる露光装置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】
本発明に係る露光装置は、液晶表示装置の配向材料膜に対し各絵素をその幅方向に２分割して異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が夫々１列に配列した第１の光透過領域群及び第２の光透過領域群が形成されたマスクと、前記第１の光源側に配置され前記マスクを支持するマスク支持部と、前記配向材料膜と前記マスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は前記配向材料膜の前記マスクに対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、夫々複数個の光透過領域が１絵素の幅方向に分割された半分の領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記マスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における各絵素の各分割領域に対応する領域に照射することを特徴とする。この露光装置は、液晶表示装置の各絵素をその幅方向に２分割して夫々の配向方向が異なる方向となるように露光するものであり、視野角が広い配向膜を形成するのに好適である。
【００１５】
本発明に係る他の露光装置は、液晶表示装置の配向材料膜に対し各絵素をその幅方向に２分割して異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第１の光透過領域群が形成された第１のマスクと、前記第２の光源側に配置され前記第１のマスクを支持する第１のマスク支持部と、前記第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第２の光透過領域群が形成された第２のマスクと、前記第１の光源側に配置され前記第２のマスクを支持する第２のマスク支持部と、前記配向材料膜と前記第１のマスク及び前記第２のマスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は、夫々複数個の光透過領域が１絵素の幅方向に分割された半分の領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記第１のマスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２のマスクの前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における各絵素の各分割領域に対応する領域に照射することを特徴とする。この露光装置は、液晶表示装置の各絵素をその幅方向に２分割して夫々の配向方向が異なる方向となるように露光するものであり、視野角が広い配向膜を形成するのに好適である。
【００１６】
本発明に係る更に他の露光装置は、液晶表示装置の配向材料膜に対し複数個の絵素により構成された各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が夫々１列に配列した第１の光透過領域群及び第２の光透過領域群が形成されたマスクと、前記第１の光源側に配置され前  記マスクを支持するマスク支持部と、前記配向材料膜と前記マスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は前記配向材料膜の前記マスクに対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、夫々複数個の光透過領域が前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記マスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応する領域に照射することを特徴とする。この露光装置は、液晶表示装置の各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに配向方向が異なる方向となるように露光するものであり、例えば３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムとして使用される偏光膜を形成するのにも好適である。
【００１７】
本発明に係る更に他の露光装置は、液晶表示装置の配向材料膜に対し複数個の絵素により構成された各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに異なる方向から露光することにより、前記配向材料膜を光配向させる露光装置において、露光光を出射する第１及び第２の光源と、前記第１の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第１の光透過領域群が形成された第１のマスクと、前記第２の光源側に配置され前記第１のマスクを支持する第１のマスク支持部と、前記第２の光源からの露光光を透過させる複数個の光透過領域が１列に配置された第２の光透過領域群が形成された第２のマスクと、前記第１の光源側に配置され前記第２のマスクを支持する第２のマスク支持部と、前記配向材料膜と前記第１のマスク及び前記第２のマスクとを相対的に移動させて前記配向材料膜を前記露光光でスキャンする移動手段と、を有し、前記第１及び第２の光透過領域群は、夫々複数個の光透過領域が前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応していて、前記第１の光透過領域群の光透過領域と前記第２の光透過領域群の光透過領域とは、前記スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて前記スキャン方向に垂直の方向に配列されており、前記第１の光源及び前記第２の光源からの露光光を前記第１及び第２の光源と前記マスクとの間の光路上で互いに交差するように傾斜させて、夫々前記第１のマスクの前記第１の光透過領域群及び前記第２のマスクの前記第２の光透過領域群を透過させ、前記配向材料膜における前記スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応する領域に照射することを特徴とする。この露光装置は、液晶表示装置の各画素をその幅方向に隣接する画素ごとに配向方向が異なる方向となるように露光するものであり、例えば３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムとして使用される偏光膜を形成するのにも好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る露光装置は、第１の光源及び第２の光源からの露光光を第１及び第２の光源と配向材料膜との間の光路上で互いに交差させて配向材料膜における各絵素の各分割領域又はスキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応する領域に照射する。これにより、露光光同士を交差させない場合に比して、光源間の距離を、近づけることができる。よって、本発明の露光装置は、従来の露光装置に比して、露光光を装置自身に干渉させずに照射できる範囲が広く、露光光が露光対象面に対して傾斜する角度を小さくしても、配向材料膜を正常に露光することができる。
【００２０】
また、光源間の距離を近づけることができるため、装置全体を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、（ｂ）は同じく斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置において、マスクを示す平面図、（ｂ）は図２（ａ）における光透過領域群の一部を示すＡ部拡大図、（ｃ）は本発明の第１実施形態に係る露光装置において、１回の露光により形成される配向膜を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る露光装置において、マスク及び露光光の関係を示す模式図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置において、マスクの変形例を示す図、（ｃ）は図４（ａ）及び（ｂ）のマスクにより形成される配向膜を示す図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第２実施形態（参考例）に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、（ｂ）は同じく斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態（参考例）に係る露光装置において、マスク及び露光光の関係を示す模式図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、（ｂ）は同じく斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る露光装置において、マスクを示す平面図である。
【図９】（ａ）は、従来の露光装置による配向分割露光を示す側面図、（ｂ）は同じく斜視図である。
【図１０】（ａ）は従来の露光装置において、マスクを示す平面図、（ｂ）は図１０（ａ）における光透過領域群の一部を示すＡ部拡大図、（ｃ）は従来の露光装置において、１回の露光により形成される配向膜を示す図である。
【図１１】従来の露光装置において、マスク及び露光光の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。先ず、第１実施形態の露光装置の構成について説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、図１（ｂ）は斜視図である。図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置において、マスクを示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における光透過領域群の一部を示すＡ部拡大図、図２（ｃ）は本発明の第１実施形態に係る露光装置において、１回の露光により形成される配向膜を示す図である。図３は、第１実施形態に係る露光装置において、マスク及び露光光の関係を示す模式図である。なお、本実施形態においては、各光透過領域がスキャン方向に延びるように構成し、各光透過領域をスキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応させ、連続露光により、配向方向が揃った領域がスキャン方向に帯状に延びるように形成する場合について説明する。
【００２３】
図１に示すように、露光装置１は、露光光１１ａ，１２ａを出射する２個の光源（第１の光源１１及び第２の光源１２）と、表面上にパターンが形成されたマスク１３と、マスク１３を支持するマスクステージ１４と、によって構成されており、ステージ１５上に支持された露光対象部材２、例えば表面に配向材料膜が形成されたガラス基板に露光光１１ａ，１２ａを照射して露光し、所定の方向に配向させる。なお、図１及び図２等の各図においては、露光対象部材２をマスク１３より若干大きいものとして示しているが、本発明は、露光対象部材２の大きさにより限定されるものではない。
【００２４】
第１及び第２の光源１１，１２は、夫々、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等が好適に使用される。第１及び第２の光源１１，１２から出射した露光光１１ａ，１２ａの光路上には、夫々、例えば露光対象部材２の表面の配向材料膜に所定の光量で露光光１１ａ，１２ａが照射されるように、例えばコリメータレンズ及び／又は反射鏡等が配置されている。第１及び第２の光源１１，１２は、例えば図示しない制御装置により、露光光１１ａ，１２ａ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への入射角を調整可能に構成されている。本実施形態の露光装置１は、第１及び第２の光源１１，１２から、露光光１１ａ，１２ａを第１及び第２の光源１１，１２とマスク１３との間で互いに交差するように出射する。本実施形態における露光光１１ａ，１２ａは、双方が例えばＰ偏向及びＳ偏向のいずれかの直線偏光の露光光であり、その光路上で交差した場合においても、互いに干渉しない。配向材料膜に対して、夫々プレチルト角が異なる露光光１１ａ及び露光光１２ａを照射することにより、液晶分子の配向方向を相互に異ならせることができ、例えば１絵素内又は幅方向に隣接する画素ごとに配向膜の配向方向を２方向として、液晶ディスプレイ等の視野角を広くしている。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、マスク１３は、例えば枠体１３０とその中央のパターン形成部１３１により構成されており、図２（ａ）に示すように、パターン形成部１３１には、第１及び第２の光源１１，１２からの露光光の夫々に対応して、複数個の光透過領域が夫々スキャン方向に垂直の方向に１列に配列されて第１の光透過領域群１３１ａ及び第２の光透過領域群１３１ｂが形成されている。本実施形態においては、第１の光透過領域群１３１ａと第２の光透過領域群１３１ｂは、配向材料膜のマスク１３に対する相対的スキャン方向に離隔して配置され、図２（ｂ）に示すように、夫々複数個の光透過領域がスキャン方向に延び、スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応している。そして、第１の光透過領域群１３１ａの各光透過領域と第２の光透過領域群１３１ｂの各光透過領域とは、スキャン方向に重ならないように相互間に間隔をおいて配列されている。例えば第１の光透過領域群１３１ａの各光透過領域と第２の光透過領域群１３１ｂの各光透過領域とは、スキャン方向に重ならないように、スキャン方向に垂直の方向に沿って互いに千鳥状に配列されている。本実施形態においては、第１及び第２の光透過領域群の各光透過領域は、露光光１１ａ，１２ａを透過する形状の開口であるか、又は光透過性の部材である。そして、このマスク１３の夫々異なる領域１３１ａ，１３１ｂに第１及び第２の光源１１，１２から露光光１１ａ，１２ａを異なる方向から照射することにより、光透過領域を透過した光をステージ１５上に支持された露光対象部材２表面の配向材料膜上に照射して露光する。本実施形態においては、図２（ａ）に示すように、パターン形成部１３１の光透過領域は、第１の光源１１から出射された露光光１１ａに対応する第１の光透過領域群１３１ａが第２の光源１２側に形成されており、第２の光源１２から出射された露光光１２ａに対応する第２の光透過領域群１３１ｂは第１の光源１１側に形成されている。よって、本実施形態においては、図２（ｃ）に示すように、第１の光源１１からの露光光１１ａによる露光領域と第２の光源１２からの露光光１２ａによる露光領域とは、互いに離隔した位置となる。
【００２６】
マスクステージ１４は、マスク１３の枠体１３０を第１の光源１１側で支持するものである。本発明においては、マスクステージ１４側の光源を第１の光源と名付けているが、第１及び第２の名称自体には意味がない。マスクステージ１４は、露光装置内の図示しない他の部材に固定されているか、又は、露光光の照射領域に合わせてマスクステージ１４は移動できるように構成されている。例えば露光光１１ａ及び／又は露光光１２ａが露光対象部材２の露光対象面に対して傾斜する角度に合わせて、マスクステージ１４は水平方向に移動可能である。例えばマスクステージ１４は鉛直方向にも移動可能に構成されている。
【００２７】
露光対象部材２を支持するステージ１５は、例えばコンピュータ制御により位置調整が可能なものであり、露光対象部材２を設置した後、ステージ１５を移動させることにより、露光対象部材２の表面上における露光光の照射領域を移動させることができる。これにより、露光対象部材２上の複数の領域を、順次、露光することができる。
【００２８】
本実施形態においては、図２に示すように、２本の露光光１１ａ，１２ａがマスク１３を透過し、露光対象部材２の表面上に照射される領域は、マスクの各開口又は光透過部材について、例えば液晶ディスプレイ等の（Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの絵素により構成された）画素が１方向（露光装置におけるスキャン方向）に複数個並ぶ領域であり、第１の光源１１からの露光光１１ａによる露光領域と第２の光源１２からの露光光１２ａによる露光領域とは、互いに離隔した位置となる。従って、画素の互いに隣接する領域を同時露光できないが、隣接する未露光の画素は、ステージ１５を移動しながら露光していくことにより、他方の露光光により露光される。即ち、本実施形態においては、互いに隣接する画素をタイミングをずらして露光し、第１の光源１１から出射された露光光１１ａによる露光領域と第２の光源１２から出射された露光光１２ａによる露光領域とが互いに隣接した配向膜を形成する。
【００２９】
従来の露光装置においては、図９に示すように、出射角度が異なる２つの露光光を１絵素の半分の領域又は幅方向に隣接する画素に相互に隣接するように照射して、１絵素又は幅方向に隣接する画素を、夫々、異なる２つの光源により同時露光している。これに対して、本実施形態の露光装置１は、第１及び第２の光源１１，１２から、露光光１１ａ，１２ａを第１及び第２の光源１１，１２とマスク１３との間の光路上で互いに交差するように出射し、夫々、マスク１３における他方の光源側のパターンに透過させ、露光対象部材２の表面に２つの露光光を相互に離隔して照射している。よって、本実施形態においては、第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離を近づけることができ、装置全体を小型化できる。
【００３０】
次に本実施形態の露光装置の動作について説明する。露光を開始する前に、先ず、ステージ１５上に露光対象部材２として、例えば上面に配向材料膜が所定の厚さに形成されたガラス基板を設置する。このとき、例えば、露光対象部材２上の配向材料膜の露光対象面がステージ１５の上面と平行となるように露光対象部材２の位置を調整する。また、例えば、配向材料膜の露光対象部位が露光光の照射領域内に入るように、露光対象部材２の位置を調整する。この露光対象部材２の位置調整は、例えばコンピュータ制御の可動性のステージ１５に露光対象部材２を設置した後、ステージを移動させることにより行うことが好ましい。これにより、露光対象部材２の複数の領域を順次露光することができる。
【００３１】
次に、スキャン方向に並ぶ画素となる領域ごとに配向材料膜を配向させる方向を決定する。そして、決定した配向方向に対応して各分割領域に所定の角度から露光光が照射されるように、第１及び第２の光源１１，１２からの露光光の出射方向を決める。次に、露光対象部材２上に形成された配向材料膜の所定の領域に露光光が照射できるように第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離を調整すると共に、マスクステージ１４の位置を調整することによりマスク１３における光透過領域のパターンの位置を調整する。マスク１３は、配向材料膜を露光するパターンに合わせて選択する。
【００３２】
本実施形態においては、第１の光源１１から出射する露光光１１ａと第２の光源１２から出射する露光光１２ａとがマスク１２のパターン形成部１３１に照射されるまでの光路上で互いに交差するように、第１及び第２の光源１１，１２の位置を調整する。従って、第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離は、従来の露光装置に比して、小さくなる。よって、露光光１１ａ，１２ａを装置自身（例えばマスクステージ１４又はマスクの枠体１３０）に干渉させずに照射できる範囲が広い。
【００３３】
第１及び第２の光源１１，１２、並びにマスク１３の位置が決まったら、次に、各光源から露光光を出射させる。各光源から出射された露光光１１ａ，１２ａは、例えばコリメータレンズ及び／又はミラー等の光学部材に透過され又は反射され、所定の光量となってマスク１３へと向かう。
【００３４】
本実施形態においては、第１の光源１１から出射する露光光１１ａと第２の光源１２から出射する露光光１２ａとをマスク１３のパターン形成部１３１に照射するまでの光路上で交差させる。しかし、露光光１１ａ及び１２ａは、互いに干渉し合うことなく配向材料膜へと向かう。２つの露光光１１ａ，１２ａを互いに交差させるため、露光光１１ａ，１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくしても、露光光１１ａ，１２ａはマスクステージ等に干渉することなく、マスク１３の所定の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂへと向かう。露光光１１ａ，１２ａがパターン形成部１３１の夫々対応する光透過領域群１３１ａ，１３１ｂに照射されると、露光光１１ａ，１２ａは、パターン形成部１３１の光透過領域のパターンに対応してマスク１３に透過され、マスク１３を透過した光は露光対象部材２へと向かう。
【００３５】
そして、露光光１１ａ及び露光光１２ａは、配向材料膜上の互いに離隔した領域に照射される。本実施形態においては、露光光１１ａ及び露光光１２ａの照射領域は、マスク１３の各光透過領域について、例えば液晶ディスプレイ等の（Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの絵素により構成された）画素が１方向（露光装置におけるスキャン方向）に複数個並んだ領域であり、マスク１３のパターン形成部１３１に形成された（スキャン方向に垂直の幅方向に並ぶ）複数個の光透過領域の夫々により、スキャン方向に並ぶ複数個の画素となる領域が夫々露光される。露光光１１ａ及び露光光１２ａが照射された領域において、配向材料膜は、その光分解特性により、露光光の照射角度に対応して、所定の方向に配向する。よって、露光光１１ａの照射領域の配向材料膜は、露光光１１ａの入射角により、第１の方向に配向し、露光光１２ａの照射領域の配向材料膜は、露光光１２ａの入射角により、第１の方向とは異なる他の第２の方向に配向する。これにより、スキャン方向に並ぶ複数個の画素について、第１の方向に配向した配向膜と、第２の方向に配向した配向膜とが、夫々、スキャン方向に帯状に延びるように形成される。本実施形態においては、配向材料膜に照射される露光光１１ａ，１２ａは、その光路上で装置自身に干渉することがなく、配向材料膜を正常に露光することができる。
【００３６】
このように、露光光１１ａ，１２ａの照射を継続した状態で例えば、コンピュータ制御によりステージ１５を移動させていき、露光対象部材２を例えばスキャン方向に沿って一定速度で移動させることにより、露光光１１ａ，１２ａを連続的に照射して露光対象部材２を連続露光する。これにより、隣接する未露光の画素は、やがて他方の露光光により露光され、第１の光源１１からの露光光１１ａによる露光領域と第２の光源１２からの露光光１２ａによる露光領域とが互いに隣接した配向膜が形成される。
【００３７】
そして、露光対象部材２上の全ての露光対象部位を露光したら、例えばステージ１５を移動させることにより露光対象部材２を露光装置１から排出する。これにより、例えばガラス基板上において、スキャン方向に並ぶ各画素に対応して、配向方向が揃った帯状の領域が形成され、スキャン方向に垂直の方向については、隣接する画素同士の配向方向が異なる配向膜が製造される。そして、製造された２枚のガラス基板の配向膜間に液晶を挟持する。すると、液晶の棒状の分子は、配向膜の配向方向により、所定の方向に整列する。これにより、視野角が広い、配向分割方式の液晶ディスプレイ材料が完成する。また、本実施形態のような配向膜の形成方法により、例えば３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造することができる。即ち、２つの光源からの露光光により、例えば、フィルムの幅方向に隣接する画素となる領域ごとに、Ｐ偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光を交互に照射すれば、複数個の絵素により構成された画素ごとに配向材料膜の配向方向を異ならせることができる。これにより、フィルム面における配向方向が相互に９０°異なり１／４λ板と同様の機能を有する配向膜を得ることができ、得られたフィルムを偏光フィルムとして使用することができる。即ち、直線偏光の画像表示用の光をこの偏光フィルムに透過させれば、複数個の画素により構成されフィルムの幅方向に延びる表示列ごとに、相互に回転方向が逆の円偏光の透過光が出射される。この円偏光の２つの透過光を、夫々例えば３Ｄディスプレイの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。
【００３８】
以上のように、本実施形態の露光装置１は、露光光１１ａ，１２ａを第１及び第２の光源１１，１２とマスク１３との間の光路上で互いに交差するように出射するため、第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離が近く、露光光１１ａ，１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくしても、配向材料膜を正常に露光することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、マスク１３の第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂにおける各光透過領域は、図２（ｂ）に示すように、夫々スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応しているが、これは、露光光を連続的に出射する連続露光により、スキャン方向に延びるように配向方向が揃った配向膜を形成する場合である。本発明は、この態様に限らず、露光対象部材に露光光を間欠的に照射して露光する場合にも適用することができる。即ち、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂの各光透過領域をスキャン方向に沿って複数個（図４（ｂ）においては６個）に分割し、各光透過領域を１絵素のスキャン方向に垂直の幅方向に２分割した領域に対応させる。これにより、１回の露光で複数個の絵素に対応する領域を露光することができる。そして、例えば、ステージ１５により、露光対象部材２を第１の光源１１側又は第２の光源１２側に例えばスキャン方向に沿って水平に一定速度で移動させながら、移動距離がスキャン方向におけるパターンの長さ（本変形例においては絵素の６個分の長さ（図４参照））だけ移動するごとに露光光を照射して露光する。但し、この場合においては、露光対象部材２の表面における２つの露光光の照射領域は、例えば絵素の長さの整数倍だけ離隔していることが好ましい。即ち、本変形例においても、図４（ｃ）に示すように、第１の光源１１による露光領域と第２の光源１２による露光領域とは互いに離隔した位置となるが、相互間の距離を絵素の長さの整数倍とすることにより、既に一方の光源により半分の領域が露光された絵素において、他方の光源による露光領域を絵素の残りの半分の領域に精度よく一致させて露光することができる。これにより、１絵素となる領域が２分割され、各分割領域にて夫々配向方向が異なる配向膜が形成された領域が、複数個マトリクス状に並んだものが製造される。
【００４０】
また、本実施形態においては、ステージ１５は、コンピュータ制御によりスキャン方向に沿って移動可能に構成されているが、本発明の露光装置においては、本実施形態の態様に限らず、例えばステージ１５を移動させる方向もコンピュータにより制御してもよい。即ち、例えば、上記変形例のようにステップ露光を行う場合において、１の露光対象部位における配向膜の形成が終了したら、パターンが形成された領域を例えば絵素の分割方向である幅方向に移動させるように、ステージ１５を移動させる方向を制御することができる。これにより、絵素の幅方向に隣接した露光対象部位を順次露光する。また、例えば、露光対象部材２における露光対象部位が互いに隣接するような（連続的な）配置ではない場合においても、ステージ１５を移動させて露光光の照射領域に各露光対象部位を配置していけば、各露光対象部位を順次ステップ露光することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態（参考例）に係る露光装置について説明する。図５（ａ）は、第２実施形態（参考例）に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、図５（ｂ）は斜視図である。図６は、第２実施形態（参考例）に係る露光装置において、マスク及び露光光の関係を示す模式図である。
【００４２】
第１実施形態においては、第１及び第２の光源１１，１２から出射される露光光１１ａ，１２ａを、第１及び第２の光源１１，１２とマスク１３との間で交差させるように構成されていたが、本実施形態においては、図５及び図６に示すように、第１及び第２の光源１１，１２は、２本の露光光１１ａ，１２ａの交差位置がマスク１３と配向材料膜との間となるように出射する。
【００４３】
また、マスク１３及びマスクステージ１４の位置は、第１実施形態に比して露光対象部材２から遠ざける。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００４４】
本実施形態においては、露光光１１ａ，１２ａをマスク１３と配向材料膜との間で互いに交差するように出射するため、図５に示すように、第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離は、第１実施形態の場合よりも若干大きくする必要があるが、従来に比して装置全体を小型化できる。
【００４５】
また、露光光１１ａ，１２ａを装置自身（例えばマスクステージ１４又はマスクの枠体１３０）に干渉させずに照射できる範囲も、従来の露光装置に比して広く、露光光１１ａ，１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくしても、露光光１１ａ，１２ａはマスクステージ等に干渉することなく、配向材料膜に照射され、配向材料膜を正常に露光することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、例えば図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂの各光透過領域をスキャン方向に延びるように構成し、露光対象部材２を例えばスキャン方向に沿って一定速度で移動させながら、各光透過領域に連続的に露光光を透過させ、露光対象部材２に露光光を連続的に照射して露光し、スキャン方向に沿った帯状の領域にて配向方向が揃った配向膜を得ることにより、例えば３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造することができる。この場合においては、絵素となる２分割した露光領域同士を隣接させる必要はないため、２つの露光光の照射領域同士のスキャン方向における距離に制限はない。
【００４７】
また、図６に示すように、露光対象部材２の表面における第１の光源１１からの露光光１１ａの照射領域と第２の光源１２からの露光光１２ａの照射領域とは、互いに離隔した位置となるが、露光光を間欠的に出射して、各露光光の照射ごとに複数個の絵素に対応する露光領域を露光する場合においては、第１実施形態と同様に、例えばこれらの照射領域間の距離を１絵素の長さの整数倍にする。これにより、第１実施形態の変形例の場合と同様に、図６に示す状態で露光が終了した後、例えばステージ１５を移動させることにより、露光対象部材２を一定速度で移動させながら、露光対象部材がスキャン方向におけるパターンの長さ（図４に示すようなマスク１３を使用した場合においては絵素の６個分の長さ）だけ移動するごとに露光光を照射していけば、露光光１１ａによる露光領域と露光光１２ａによる露光領域とが隣接し、１絵素の半分の領域が夫々異なる方向に配向した配向膜を得ることができる。即ち、本実施形態においても、１絵素の２つに分割した領域をタイミングをずらして露光する。これにより、１絵素となる領域が２分割され、各分割領域にて夫々配向方向が異なる配向膜が形成された領域が、複数個マトリクス状に並んだものが製造される。
【００４８】
次に、本発明の第３実施形態に係る露光装置について説明する。図７（ａ）は、第３実施形態に係る露光装置による配向分割露光を示す側面図、図７（ｂ）は斜視図である。図８は、第３実施形態に係る露光装置において、マスクを示す平面図である。
【００４９】
本実施形態においては、図７に示すように、第１実施形態におけるマスク１３が、第１の光源１１からの露光光１１ａを透過させる第１のマスク１３ａと第２の光源１２からの露光光１２ａを透過させる第２のマスク１３ｂとに分割して設けられており、従って、図７（ｂ）及び図８に示すように、第１の光源１１からの露光光１１ａを透過させる第１の光透過領域群１３１ａは、第１のマスク１３ａに設けられており、第２の光源１２からの露光光１２ａを透過させる第２の光透過領域群１３１ｂは、第２のマスク１３ｂに設けられている。第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂは、第１及び第２実施形態と同様に、夫々、スキャン方向に垂直の方向に並ぶように１列に配置されている。そして、夫々複数個の光透過領域がスキャン方向に延び、スキャン方向に並ぶ複数個の画素を含む領域に対応している。第１のマスク１３ａ及び第２のマスク１３ｂは、夫々、マスクステージ１４により支持されており、これにより、第１のマスク１３ａ及び第２のマスク１３ｂの夫々が独立して移動可能に構成されている。即ち、本実施形態においては、図７に示すように、第１のマスク１３ａを支持するマスクステージ１４は、第２の光源１２側に配置されており、第２のマスク１３ｂを支持するマスクステージ１４は、第１の光源１１側に配置されている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００５０】
本実施形態においても、第１実施形態の露光装置と同様に、第１の光源１１と第２の光源１２との間の距離を近づけることができ、装置全体を小型化でき、露光光１１ａ，１２ａを装置自身（例えばマスクステージ１４又はマスクの枠体１３０）に干渉させずに照射できる範囲が広く、また、露光光１１ａ，１２ａが露光対象面に対して傾斜する角度を小さくしても、配向材料膜を正常に露光することができる。本実施形態においては、更に、マスク１３を第１のマスク１３ａ及び第２のマスク１３ｂに分割し、夫々をマスクステージ１４により独立して移動可能に支持しているため、光源ごとにマスクの位置及び露光対象部材２に照射する露光光の光量等を調整することができる。従って、例えば一方の光源からの露光光が露光対象部材２上に所定の光量で照射されない場合等において、対象となる露光光を透過させるマスク１３ａ又はマスク１３ｂをマスクステージ１４により移動させて、露光光の位置及び光量等を調節することができる。
【００５１】
本実施形態においても、第１及び第２実施形態と同様に、例えば図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂの各光透過領域をスキャン方向に延びるように構成し、露光対象部材２を例えばスキャン方向に沿って一定速度で移動させながら、各光透過領域に連続的に露光光を透過させ、露光対象部材２に露光光を連続的に照射して露光することにより、スキャン方向に沿った帯状の領域にて配向方向が揃った配向膜を得ることにより、例えば３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造することができる。
【００５２】
なお、本実施形態においても、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１及び第２の光透過領域群１３１ａ，１３１ｂの各光透過領域をスキャン方向に沿って複数個に分割し、各光透過領域を１絵素のスキャン方向に垂直の幅方向に２分割した領域に対応させてステップ露光してもよく、１絵素となる領域が２分割され、各分割領域にて夫々配向方向が異なる配向膜が形成された領域が、複数個マトリクス状に並んだものを製造することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１：露光装置、１１：第１の光源、１２：第２の光源、１１ａ：（第１の光源からの）露光光、１２ａ：（第２の光源からの）露光光、１３：マスク、１３ａ：第１のマスク、１３ｂ：第２のマスク、１３０：枠体、１３１：パターン形成部、１３１ａ：第１の光透過領域群、１３１ｂ：第２の光透過領域群、１４：マスクステージ、１５：ステージ、２：露光対象部材
【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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