(57)【要約】【課題】一対の基板の露光処理面が対向配置される電気光学装置を製造する際に、一対の基板の露光処理面を容易かつ確実に一致させることができる電気光学装置の製造装置及び製造方法を提案する。【解決手段】露光処理面１０ａ，２０ａを対向させて貼り合せた一対の基板１０，２０を有する電気光学装置の製造装置５０であって、一対の基板１０，２０を互いの露光処理面１０ａ，２０ａが対向するように保持する保持部５２と、保持部５２に保持された一対の基板１０，２０の間位置に配置されて、露光処理面１０ａ，２０ａのそれぞれに対して露光光Ｌ１，Ｌ２を照射する照明光学系６０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光処理面を対向させて貼り合せた一対の基板を有する電気光学装置の製造装置であって、
前記一対の基板を互いの前記露光処理面が対向するように保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記一対の基板の間位置に配置されて、前記露光処理面のそれぞれに対して露光光を照射する照明光学系と、
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造装置。
【請求項２】
前記照明光学系は、光源と前記光源を支持する遮光部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項３】
前記照明光学系は、前記一対の基板と前記光源との間に、一対の偏光素子を支持する支持部を備えることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項４】
前記支持部は、支持した偏光素子を旋回可能に支持することを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記一対の基板のそれぞれの外縁部に設けられたアライメントマーク同士を、重ねて観察するための貫通孔を備えることを特徴とする請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項６】
露光処理面を対向させて貼り合せた一対の基板を有する電気光学装置の製造方法であって、
前記一対の基板を、互いの露光処理成面が対向するように保持する工程と、
前記一対の基板の間に配置された照明光学系からの露光光を、前記一対の基板のそれぞれの前記露光処理面に同時に照射する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記一対の基板を、互いの前記露光処理面が対向するように配置し、固着させる工程を更に有することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶プロジェクタのライトバルブや携帯電話等のディスプレイとして用いられる液晶装置には、その液晶層を挟持する二枚の基板の最表面に、それぞれ液晶分子の配列を制御するための配向膜が形成されている。
この配向膜としては、ポリイミド等の高分子有機膜をラビング処理したものが広く使用されている。
【０００３】
ラビング処理は製造装置が簡単であるという利点を有するものの、製造工程において静電気や埃が発生するため、配向処理後に洗浄工程が必要となるとともに、静電気によりあらかじめ基板に設けられたＴＦＴ素子等が破壊され、これが製造時の歩留まりを下げる原因にもなっている。また、ラビング処理は、物理的に配向膜と接触するため、傷が生じやすく、コントラスト低下などの表示品位上の不具合も生じる。
【０００４】
これに対し、近年ラビングを行わない液晶配向膜制御技術が注目されている。とりわけ、偏光紫外線を基板上に設けられた塗膜に照射して、液晶配向を生じさせる光配向法は、簡便であり盛んに研究が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１４７５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二枚の基板の最表面に形成される配向膜は、液晶分子を同一方向に配列させるために、その配向方向を一致させる必要がある（横電界モード、ＥＣＢモードの場合）。
しかしながら、従来は、二枚の基板に別々に配向膜を位置合わせして形成した後に、その二枚の基板を位置合わせして組み立てるため、誤差の積み重ねによって、配向膜の配向方向にずれが生じてしまい、コントラストが低くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、一対の基板の露光処理面が対向配置される電気光学装置を製造する際に、一対の基板の露光処理面を容易かつ確実に一致させることができる電気光学装置の製造装置及び製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電気光学装置の製造装置及び製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第一の発明は、露光処理面を対向させて貼り合せた一対の基板を有する電気光学装置の製造装置であって、前記一対の基板を互いの前記露光処理面が対向するように保持する保持部と、前記保持部に保持された前記一対の基板の間に配置されて、前記露光処理面のそれぞれに対して露光光を照射する照明光学系と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記照明光学系は、光源と前記光源を支持する遮光部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記照明光学系は、前記一対の基板と前記光源との間に、一対の偏光素子を支持する支持部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、支持した偏光素子を旋回可能に支持することを特徴とする。
【００１１】
また、前記遮光部材は、前記一対の基板のそれぞれの外縁部に設けられたアライメントマーク同士を重ねて観察するための貫通孔を備えることを特徴とする。
【００１２】
第二の発明は、露光処理面を対向させて貼り合せた一対の基板を有する電気光学装置の製造方法であって、前記一対の基板を、互いの露光処理成面が対向するように保持する工程と、前記一対の基板の間に配置された照明光学系からの露光光を、前記一対の基板のそれぞれの前記露光処理面にを同時に照射する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記一対の基板を、互いの前記露光処理面が対向するように配置し、固着させる工程を更に有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電気光学装置の製造装置及び製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。
［液晶装置］
図１は、本実施形態の液晶装置１の概略構成を示す模式的断面図である。
液晶装置１は、対向する一対のガラス等の基板１０，２０の間に液晶層３０を挟持した構成を有する。下基板１０の内面側（液晶層側）には下電極１１と配向膜１２とが順次形成されており、上基板２０の内面側には上電極２１と配向膜２２とが順次形成されている。
【００１５】
この液晶装置１は、アクティブマトリクス型若しくはパッシブ型のいずれの構造をとってもよい。アクティブマトリクス型の構造を採る場合には、画素スイッチング素子として、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；三端子素子）又はＭＩＭ構造を有するＴＦＤ（Thin Film Diode；二端子素子）のいずれを用いることもできる。
また、この液晶装置１は透過型若しくは反射型のいずれの構造であってもよい、さらに、これらの基板１０，２０には必要に応じてカラーフィルタを設けることができる。
【００１６】
配向膜１２，２２は、偏光紫外線を基板１０，２０上に設けられた塗膜（配向膜形成材料）に照射して、液晶配向を生じさせる光配向法により形成されたものである。
この光配向法は、有機分子中の光配向機能を発現させる光配向性基、例えばアゾ基等の光異性化によるもの、シンナモイル基、クマリン基、カルコン基等の光二量化によるもの、ベンゾフェノン基等の光架橋やポリイミド樹脂等の光分解によるもの等が報告されている。
光異性化、光二量化や光架橋を利用した配向膜形成材料としては、基板１０，２０に塗布した際に均一な膜が得られるように、側鎖や主鎖に前記のような光配向性基を導入した高分子材料が用いられる。
【００１７】
［製造装置］
次に、液晶装置１を製造するための製造装置５０について説明する。
図２は、液晶装置１を製造するための製造装置５０の概略構成を示す模式図である。
製造装置５０は、基板１０，２０を保持する保持部５２と、保持部５２に保持された基板１０，２０に対して偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２を照射する照明光学系６０とを備えている。
【００１８】
保持部５２は、基板１０，２０を、それぞれの配向膜形成面１０ａ，２０ａが対向し、かつ、平行な位置関係で保持するものであって、基板１０を保持する第一保持部５４と、基板２０を保持する第二保持部５５等から構成される。
【００１９】
第一保持部５４，第二保持部５５は、基板１０，２０の裏面に当接（接触）して、基板１０，２０を平坦な状態で吸着保持する。第一保持部５４，第二保持部５５の保持面（基板１０，２０との接触面）には、それぞれ真空吸着機構（不図示）が形成され、基板１０，２０を高い精度で平行となるように保持する。
なお、第一保持部５４，第二保持部５５の保持機構としては、真空吸着機構に限らない。例えば、エアシリンダ等により駆動されるクランプ機構であってもよい。
【００２０】
照明光学系６０は、紫外線を照射する光源６１と、光源６１から照射された紫外線を一方向に導くためのリフレクタ６２ａ，６２ｂと、光源６１及びリフレクタ６２ａ，６２ｂからの紫外線を偏光させる偏光子６３，６４と、光源６１を支持すると共に光源６１からの光を遮光する遮光板６５等から構成される。
なお、偏光子６３，６４が取外し可能な場合には、照明光学系６０は偏光子６３，６４を支持する支持部材を備えていればよい。
【００２１】
遮光板６５は、例えばアルミニウム等の金属材料からなり、少なくとも基板１０，２０の配向膜形成面１０ａ，２０ａよりも大きな平面面積を有する平板形の部材である。そして、遮光板６５は、基板１０，２０の中間位置に、基板１０，２０に対して平行となるように配置される。遮光板６５の中心位置には開口が形成され、光源６１が支持される。
これにより、遮光板６５は、光源６１からの光が基板１０若しくは基板２０に向けて照射されるようになっている。つまり、光源６１からの光により、基板１０，２０上に塗布された配向膜形成材料が同時に露光できるようになっている。
【００２２】
図３は、照明光学系６０の遮光板６５に形成された貫通孔６６を示す模式図である。
基板１０，２０の外縁領域には、２つの位置決め用アライメントマークＡＭ１，ＡＭ２が形成されている。
保持部５２の第一保持部５４，第二保持部５５上に基板１０，２０を吸着保持する際には、２つの基板１０，２０に形成された２つのアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２同士がそれぞれ重なるように位置決めする必要がある。
このため、２つの基板１０，２０のアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２を重ねて観察できるように、遮光板６５にはアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２に対応する位置に貫通孔６６が形成される。貫通孔６６の形状、大きさは、アライメントマークＡＭ１，ＡＭ２の形状、大きさ、観察方法によって、適宜、規定される。
【００２３】
リフレクタ６２ａ及び偏光子６３は、遮光板６５と基板１０との間に配置され、リフレクタ６２ｂ及び偏光子６４は、遮光板６５と基板２０との間に配置される。また、リフレクタ６２ａ，６２ｂ及び偏光子６３，６４は、それぞれ遮光板６５に対して面対称となるように配置されている。
【００２４】
照明光学系６０の光源６１、偏光子６３，６４は、偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２を基板１０，２０の配向膜形成面１０ａ，２０ａに対して直交する方向から照射するように、高い位置精度で配置される。具体的には、光源６１と基板１０，２０との距離及び光源６１と偏光子６３，６４との距離は、それぞれ一致して、遮光板６５に対して面対称に配置される。
したがって、光源６１を点灯すると、光源６１からの光により、基板１０，２０上に塗布された配向膜形成材料が同時かつ同条件で偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２により露光されるようになっている。
【００２５】
偏光子６３，６４は、不図示の旋回機構により、基板１０，２０に対して平行な面内で旋回可能となっている。これにより、基板１０に照射される偏光紫外線Ｌ１と、基板２０に照射される偏光紫外線Ｌ２の偏光方向が任意の角度を有するように調整できる。つまり、基板１０，２０に形成される配向膜１２，２２の配向方向を、一致（平行に）させたり異ならせることが可能となっている。
【００２６】
［製造方法］
次に、製造装置５０を用いた液晶装置１の製造方法について説明する。
まず、基板１０，２０の配向膜形成面１０ａ，２０ａに対して、配向膜形成材料を予め塗布する。
【００２７】
次いで、製造装置５０の保持部５２の第一保持部５４，第二保持部５５に対して、基板１０，２０を位置合わせして載置・保持する。基板１０，２０は、配向膜形成面１０ａ，２０ａがそれぞれ保持部５２の内側を向くように、第一保持部５４，第二保持部５５に保持される。
具体的には、まず、第二保持部５５に対して、基板２０を載置・保持する。この際、基板２０のアライメントマークＡＭ２が、遮光板６５に形成された貫通孔６６の略直下に位置するように、位置決めする。
次に、第一保持部５４に対して、基板１０を載置する。そして、基板１０に形成されたアライメントマークＡＭ１が、基板２０に形成されたアライメントマークＡＭ２に一致（重畳）するように位置合わせして、吸着保持する。
なお、基板１０、基板２０の順に保持部５２に載置・保持してもよい。
また、基板１０，２０に形成されたアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２は、製造装置５０の直上に配置されたＣＣＤカメラ５８により観察される。
【００２８】
次に、光源６１を点灯して、基板１０の配向膜形成面１０ａに塗布した配向膜形成材料、及び基板２０の配向膜形成面２０ａに塗布した配向膜形成材料に対して、照明光学系６０からの偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２を照射する。
この際、偏光子６３，６４の偏光方向は、一致（平行）又は任意の角度となっている。
そして、基板１０，２０の配向膜形成面１０ａ，２０ａに対する偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２の照射を所定時間行うことで、配向膜１２，２２を同条件により形成（露光）する。
【００２９】
そして、最後に、基板１０，２０を保持部５２上から取外した後に、図１に示すように、基板１０，２０を互いの配向膜１２，２２を対向させて貼り合わせる。この際、基板１０，２０の位置決めは、アライメントマークＡＭ１，ＡＭ２が利用される。
なお、基板１０，２０の間に挟持される液晶層３０は、基板１０，２０を貼り合せた後に、基板１０，２０の間に真空注入する場合であってもよいし、予め基板１０上に液晶層３０を塗布した後に、基板２０を貼り合わせる場合であってもよい。
【００３０】
以上の工程を経ることで、液晶装置１が製造される。
なお、基板１０，２０の配向膜形成面１０ａ，２０ａに対して偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２を照射して配向膜１２，２２を形成する際には、マスクを用いて配向膜形成面１０ａ，２０ａを複数の領域に区画して露光してもよい。この際、偏光子６３，６４をの旋回機構により旋回させて、各領域毎に露光することで、各領域毎に偏光方向が異なる（クロスする）偏光紫外線Ｌ１，Ｌ２を照射することもできる。これにより、配向膜１２，２２は、配向方向が異なる複数の領域を有するものとなる。
【００３１】
製造装置５０の保持部５２を基板１０，２０の貼り合わせに用いてもよい。つまり、照明光学系６０を保持部５２に対して平行移動可能に構成し、かつ、第一保持部５４，第二保持部５５が近接可能に構成することで、基板１０，２０を保持部５２から取り外すことなく、露光後にそのまま第一保持部５４，第二保持部５５に保持された状態で密着させて貼り合せるようにしてもよい。これにより、基板１０，２０の取外しによる位置ずれの発生や作業工数の低減を実現することができる。
【００３２】
〔電子機器〕
図４（ａ）〜（ｄ）は、上述の液晶装置１を備える電子機器の例を示している。
図４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図４（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した液晶装置１を用いた表示部１００１を備える。
図４（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図４（ｂ）において、時計１１００は、上述した液晶装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図４（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図４（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した液晶装置１を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図４（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図４（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述した液晶装置１を用いた表示部１３０６を備える。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｄ）に示すそれぞれの電子機器は、本実施形態の製造装置・方法により製造された液晶装置１を表示手段として備えているので、表示品質（コントラスト）に優れた電子機器となる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
上述した実施形態では、製造装置５０の保持部５２が、第一保持部５４と第二保持部５５等から構成され、これらが分離している場合について説明したが、これに限らない。
保持部５２（第一保持部５４，第二保持部５５）が一体に形成され、保持部５２の内部に照明光学系６０が配置されるような構成であってもよい。この場合には、特に小型基板を好適に露光処理することができる。保持部５２（第一保持部５４，第二保持部５５）に小型基板の外縁を嵌め合わせる等することで、位置合わせも簡略化することも可能となる。
【００３６】
また、上述した実施形態では、照明光学系６０が偏光子６３，６４を備え、偏光紫外線を照射する場合について説明したが、これに限らない。例えば、偏光子６３，６４を備えずに、紫外線、更には紫外域の輝線を照射する場合であってもよい。
したがって、基板１０，２０としては、配向膜１２，２２が形成されるものでなくてもよい。例えば、ＴＦＴ素子等が形成される素子基板と、ブラックマトリックスが形成されるカラーフィルタ基板とを、製造装置５０を用いて同時に露光処理する場合であってもよい。素子基板の露光処理は、ソース電源、画素電極、反射電極等を形成時である。
これにより、素子基板に形成される各素子とブラックマトリックスの開口との位置を高精度に一致させることができ、光漏れを防止することが可能となる。
【００３７】
また、上述した実施形態では、液晶装置１を製造する場合について説明したが、これに限らない。ＥＬ表示装置、電気泳動装置等、露光処理面を対向させて貼り合せた一対の基板を有する電気光学装置であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態の液晶装置１の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】液晶装置１を製造するための製造装置５０の概略構成を示す模式図である。
【図３】照明光学系６０の遮光板６５に形成された貫通孔６６を示す模式図である。
【図４】液晶装置１を備える電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…液晶装置（電気光学装置）、  １０，２０…基板、  １０ａ，２０ａ…配向膜形成面（露光処理面）、  １２，２２…配向膜、  ３０…液晶層、  ５０…製造装置、  ５２…保持部、  ５４…第一保持部、  ５５…第二保持部、  ５８…カメラ、  ６０…照明光学系、  ６１…光源、  ６３，６４…偏光子（偏光素子、支持部）、  ６５…遮光板（遮光部材）、  ６６…貫通孔、ＡＭ１，ＡＭ２…アライメントマーク、Ｌ１，Ｌ２…偏光紫外線（露光光）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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