(57)【要約】【課題】画素数、絵素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさが異なる複数の露光対象部材を露光する場合においても、画素数、絵素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさに対応させてマスクを取り換える必要がない露光装置を提供する。【解決手段】露光装置１には、露光光源１１、コンデンサレンズ１４、マスク１２が設けられており、露光光源１１から出射した露光光をコンデンサレンズ１４及びマスク１２に透過させる。マスク１２と露光対象部材２との間の露光光の光路上には、露光対象部材２における露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズ１６が設けられている。露光装置１には、必要に応じて、フライアイレンズ１３、偏光変換素子１５が設けられている。【選択図】図１
2012129365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させるマスクと、このマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
更に、前記ズームレンズによって調節された前記露光対象部材上の前記露光光の照射領域の大きさを検出するカメラを有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
更に、前記コンデンサレンズと前記マスクとの間の前記露光光の光路上に、前記露光光をＰ偏光の直線偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光に分割してそのいずれかの露光光を透過させる偏光ビームスプリッタを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
更に、前記光源と前記コンデンサレンズとの間における前記露光光の光路上に、前記露光光の強度を光軸に垂直な面内で均一化するフライアイレンズを有し、このフライアイレンズを透過した露光光が前記コンデンサレンズに入射されることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項５】
更に、前記光源と前記フライアイレンズとの間の前記露光光の光路上に、前記露光光をＰ偏光の直線偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光に分割してそのいずれかの露光光を透過させる偏光ビームスプリッタを有することを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記偏光ビームスプリッタは、前記露光光の光軸を回転中心として回転可能に設けられていると共に、その回転中心に対する反射透過面の方向が９０°相違する第１の位置と第２の位置とに設定可能であり、前記偏光ビームスプリッタが前記第１の位置にあるときに、前記Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の第１の直線偏光を前記反射透過面に透過させ、他方の第２の直線偏光を前記反射透過面に反射させ、前記偏光ビームスプリッタが前記第２の位置にあるときに、前記第２の直線偏光を前記反射透過面に透過させ、前記第１の直線偏光を前記反射透過面に反射させることを特徴とする請求項３又は５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスクは、互いに平行に延びる複数本のパターンを有し、
前記露光装置は、更に、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記マスクに透過された第１の露光光により前記パターンに対応する前記露光対象部材の第１の光照射領域を露光した後、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように前記駆動装置を制御し、前記マスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記露光対象部材の前記第１の光照射領域とは異なる第２の光照射領域に前記第２の露光光を照射して露光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクは、互いに平行に伸びる複数本のパターンを備えた第１のマスク、及び前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備えた第２のマスクにより構成されており、
前記露光装置は、更に、前記第１のマスク及び前記第２のマスクのいずれかが前記露光光の光路上に配置されるように、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、を有し、
前記露光対象部材の露光パターン形成用領域に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成されている場合に、前記制御装置は、前記第２のマスクが前記露光光の光路上に配置されるように前記駆動装置を制御し、前記第２のマスクの開口部を透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の全域を第１の硬化量となるまで露光した後、前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第１のマスクに入れ換えるように前記駆動装置を制御し、前記第１のマスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記第１の露光光により露光された領域に前記第２の露光光を照射して前記第１の硬化量より大きい第２の硬化量となるまで露光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記マスクは、互いに平行に伸びる複数本のパターンを備えた第１のマスク、及び前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備えた第２のマスクにより構成されており、
前記露光装置は、更に、前記第１のマスク及び前記第２のマスクのいずれかが前記露光光の光路上に配置されるように、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、を有し、
前記露光対象部材の露光パターン形成用領域に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成されている場合に、前記制御装置は、前記第１のマスクが前記露光光の光路上に配置されるように前記駆動装置を制御し、前記第１のマスクのパターンを透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の第１の光照射領域を第３の硬化量となるまで露光した後、前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第２のマスクに入れ換えるように前記駆動装置を制御し、前記第２のマスクの開口部に前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記露光パターン形成用領域の全域に前記第２の露光光を照射して第３の硬化量となるまで露光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させるマスクと、このマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように駆動する駆動装置と、を有する露光装置を使用し、
前記マスクに透過された第１の露光光を照射して前記パターンに対応する前記露光対象部材の第１の光照射領域を露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させる工程と、前記マスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記露光対象部材の前記第１の光照射領域とは異なる第２の光照射領域に前記第２の露光光を照射して露光する工程と、を有することを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させる第１のマスクと、前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備え前記第１のマスクとの間で前記露光光の光路上に入れ換えて配置可能な第２のマスクと、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、前記第１のマスク又は前記第２のマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有する露光装置を使用し、
露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成された露光対象部材に対して、前記第２のマスクの開口部を透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の全域を第１の硬化量となるまで露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第２のマスクから前記第１のマスクに入れ換える工程と、前記第１のマスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記第１の露光光により露光された領域に前記第２の露光光を照射して前記第１の硬化量より大きい第２の硬化量となるまで露光する工程と、を有することを特徴とする露光方法。
【請求項１２】
露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させる第１のマスクと、前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備え前記第１のマスクとの間で前記露光光の光路上に入れ換えて配置可能な第２のマスクと、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、前記第１のマスク又は前記第２のマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有する露光装置を使用し、
露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成された露光対象部材に対して、前記第１のマスクを透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の第１の光照射領域を第３の硬化量となるまで露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第１のマスクから前記第２のマスクに入れ換える工程と、前記第２のマスクの開口部に前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記露光パターン形成用領域の全域に前記第２の露光光を照射して第３の硬化量となるまで露光する工程と、を有することを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
前記露光装置は、更に、前記光源と前記コンデンサレンズとの間における前記露光光の光路上に、前記露光光の強度を光軸に垂直な面内で均一化するフライアイレンズを有し、このフライアイレンズを透過した露光光が前記コンデンサレンズに入射されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１絵素又は１画素に対応する領域をその幅方向に２分割して露光する露光装置、及びこの露光装置を使用した露光方法に関し、特に、絵素数、画素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさが異なる複数の露光対象部材を露光する場合においても、１又は２個のマスクにより露光可能な露光装置、及びこの露光装置を使用した露光方法に関する。
【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、直線偏光又は無偏光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】
ところで、近時、３Ｄ（Ｔｈｒｅｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）ディスプレイ装置の開発がますます進んでいるが、この３Ｄディスプレイのガラス基板の表面に貼る偏光フィルムの製造においても、上記光配向の技術が採用されている。図１２に、従来の光配向方式の露光装置の一例を示す。図１２に示すように、従来の配向膜の形成に使用される露光装置１０においては、光源１１から出射された露光光は、例えば反射ミラー１７により反射された後、フライアイレンズ（インテグレータ）１３にてその強度を光軸に垂直な面内で均一化される。そして、フライアイレンズ１３の透過光がコンデンサレンズ１４にて平行光に変換される。コンデンサレンズ１４の透過光は、マスク１２を介して、フィルム基材又はガラス基板上の配向材料膜に照射される。図１３（ａ）に示すように、マスク１２には、例えばフィルム及びガラス基板等の露光対象部材のスキャン方向に長手方向を有するような光透過領域のパターン１２１ａが、例えば透過光の照射領域が画素の幅ずつ離隔して複数本形成されるように、一定の間隔で設けられており、各光透過領域のパターン１２１ａは、その幅が表示装置の１絵素分の長さ（又は１画素の半分の長さ）に対応するように構成されている。そして、露光光を連続的に照射しながら、露光対象部材をスキャン方向に移動させていくことにより、同一の方向に配向した配向膜をスキャン方向に帯状に形成することが行われている。そして、帯状に形成された配向膜間の未露光の領域には、照射する露光光の偏光方向を変えるか、又は異なる方向から露光光を照射することにより、図１３（ｂ）に示すように、既に形成された配向膜とは異なる方向に配向した配向膜（図１３（ｂ）における二点鎖線部）を形成する。これにより、配向方向が異なる配向膜を相互に隣接するように形成することができ、隣接する配向膜間で配向方向が９０°異なる配向膜を表示装置の１絵素分の長さ又は１画素の半分の長さに対応する幅で形成することにより、製造されたフィルムを３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムとして使用することができる。また、各配向膜を１絵素（若しくは１画素の半分）の長さ又は１絵素の半分の長さに対応する幅で形成すれば、２種類のプレチルト角を有する配向膜の透過光により、表示装置の視野角を広げることができる。
【０００８】
又は、マスク１２が、露光パターン形成用領域の全域を覆う大きさで設けられている場合には、例えば１絵素に対応する領域、又は１絵素若しくは１画素に対応する領域をその幅方向に２分割した領域を露光した後、マスク１２を１パターン幅移動させると共に、露光光の偏光方向又は照射方向を変更して、未露光の領域を露光する。この場合にも、上記連続露光の場合と同様の配向膜を形成することができる。
【０００９】
上記のような構成の露光装置１０により３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造する際には、例えば１回の露光による配向膜の形成領域を３Ｄディスプレイ装置の１絵素分の長さ（又は１画素の半分の長さ）ごとに離隔するように構成し、照射する露光光の偏光方向を、隣接する画素となる領域ごとに夫々Ｐ偏光及びＳ偏光の直線偏光にすることが行われている。これにより、製造されたフィルムを３Ｄディスプレイ装置のガラス基板等の所定の位置に貼り付けることにより、各領域を透過する表示光は、２種類の偏光方向を有することになる。そして、帯状に形成された各配向膜を例えば行方向に並ぶ絵素に対応させて配置することにより、各配向膜を透過した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。
【００１０】
１台の露光装置において、露光光の偏光状態を調整する技術としては、例えば特許文献１乃至６に開示されたものがある。特許文献１乃至５の露光装置は、λ／２板及びデポラライザ等の偏光度調整部材をレーザ光路に複数個並べて配置し、夫々をレーザ光の光軸に対して回転可能に構成している。そして、特許文献３乃至５の露光装置においては、露光光の光路上における各偏光度調整部材とマスクとの間にズームレンズを設け、マスクに対する露光光の照射領域の大きさを変更可能に構成している。
【００１１】
また、特許文献６の露光装置においては、図１２に示すように、例えば偏光ビームスプリッタ等の偏光変換素子１５を、各レンズ等により構成された光学系の下流に配置し、マスク１２に透過させるレーザ光の偏光度を偏光変換素子により調整可能に構成している。
【００１２】
例えばフルＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）方式の表示装置に使用される偏光フィルムを製造する場合、１，９２０×１，０８０（横×縦）の画素数に対応したものを製造する必要がある。この画素数は、表示装置の大きさが異なる場合においても、フルＨＤ方式であれば同一である。従って、例えば、同色の絵素が表示装置の縦方向（列方向）に並び、横方向（行方向）に３原色の絵素が配列されて２列×３行の絵素群により１画素が構成されている場合、１絵素（１画素の半分）に対応する幅は、例えば５０インチサイズの表示装置において５７７μｍ、３２インチサイズの表示装置において３６９μｍである。よって、従来の露光装置においては、異なる幅の画素に対応する偏光フィルムを製造する場合には、図１４に示すように、各画素の幅に対応したマスクを使用することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１０７０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４１０９１号公報
【特許文献３】特開２００７−４８８７１号公報
【特許文献４】特開２００７−２７６５８号公報
【特許文献５】特開２００６−２５３３２７号公報
【特許文献６】特開２００３−２５６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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。特許文献１乃至５の露光装置は、λ／２板及びデポラライザ等の偏光度調整部材をレーザ光路に複数個並べて配置しているため、露光光の光路が長くなって装置が大型化したり、また、各偏光度調整部材の回転を制御する機構も複雑になる。
【００１５】
また、大きさは異なるが画素数が同一の表示装置に使用される例えば偏光フィルム等を製造する場合、上記のように、表示装置の大きさ及び画素数に対応するマスクを設ける必要があり、露光装置の導入コストが増大する。また、この場合、製造するフィルムごとにマスクを取り換える必要があり、生産性が低い。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、画素数、絵素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさが異なる複数の露光対象部材を露光する場合においても、画素数、絵素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさに対応させてマスクを取り換える必要がなく、生産性を高めた露光装置、及びこの露光装置を使用した露光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】
【００１７】
本発明に係る露光装置は、露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させるマスクと、このマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有することを特徴とする。なお、本発明の露光装置は、ズームレンズにより、露光光の照射領域の大きさを拡大する、縮小する又は等倍に調節することができる。この場合の拡大、縮小、等倍とは、ズームレンズが設置されない場合における露光光の照射領域の大きさに対する拡大、縮小又は等倍を意味する。
【００１８】
上記露光装置は、例えば、更に、前記ズームレンズによって調節された前記露光対象部材上の前記露光光の照射領域の大きさを検出するカメラを有する。
【００１９】
また、露光装置は、例えば、更に、前記光源と前記コンデンサレンズとの間における前記露光光の光路上に、前記露光光の強度を光軸に垂直な面内で均一化するフライアイレンズを有し、このフライアイレンズを透過した露光光が前記コンデンサレンズに入射される。露光装置は、例えば、更に、前記光源と前記フライアイレンズとの間の前記露光光の光路上又は前記コンデンサレンズと前記マスクとの間の前記露光光の光路上に、前記露光光をＰ偏光の直線偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光に分割してそのいずれかの露光光を透過させる偏光ビームスプリッタを有する。この場合に、例えば前記偏光ビームスプリッタは、前記露光光の光軸を回転中心として回転可能に設けられていると共に、その回転中心に対する反射透過面の方向が９０°相違する第１の位置と第２の位置とに設定可能であり、前記偏光ビームスプリッタが前記第１の位置にあるときに、前記Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の第１の直線偏光を前記反射透過面に透過させ、他方の第２の直線偏光を前記反射透過面に反射させ、前記偏光ビームスプリッタが前記第２の位置にあるときに、前記第２の直線偏光を前記反射透過面に透過させ、前記第１の直線偏光を前記反射透過面に反射させる。
【００２０】
例えば、前記マスクは、互いに平行に延びる複数本のパターンを有し、前記露光装置は、更に、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記マスクに透過された第１の露光光により前記パターンに対応する前記露光対象部材の第１の光照射領域を露光した後、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように前記駆動装置を制御し、前記マスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記露光対象部材の前記第１の光照射領域とは異なる第２の光照射領域に前記第２の露光光を照射して露光する。
【００２１】
又は、前記マスクは、互いに平行に伸びる複数本のパターンを備えた第１のマスク、及び前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備えた第２のマスクにより構成されており、前記露光装置は、更に、前記第１のマスク及び前記第２のマスクのいずれかが前記露光光の光路上に配置されるように、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、を有する。そして、前記露光対象部材の露光パターン形成用領域に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成されている場合に、前記制御装置は、前記第２のマスクが前記露光光の光路上に配置されるように前記駆動装置を制御し、前記第２のマスクの開口部を透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の全域を第１の硬化量となるまで露光した後、前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第１のマスクに入れ換えるように前記駆動装置を制御し、前記第１のマスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記第１の露光光により露光された領域に前記第２の露光光を照射して前記第１の硬化量より大きい第２の硬化量となるまで露光する。又は、前記制御装置は、前記第１のマスクが前記露光光の光路上に配置されるように前記駆動装置を制御し、前記第１のマスクのパターンを透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の第１の光照射領域を第３の硬化量となるまで露光した後、前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第２のマスクに入れ換えるように前記駆動装置を制御し、前記第２のマスクの開口部に前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させることにより前記露光パターン形成用領域の全域に前記第２の露光光を照射して第３の硬化量となるまで露光する。
【００２２】
本発明に係る露光方法は、露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させるマスクと、このマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させるように駆動する駆動装置と、を有する露光装置を使用し、前記マスクに透過された第１の露光光を照射して前記パターンに対応する前記露光対象部材の第１の光照射領域を露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記マスクを前記パターンに垂直な方向に移動させる工程と、前記マスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記露光対象部材の前記第１の光照射領域とは異なる第２の光照射領域に前記第２の露光光を照射して露光する工程と、を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る他の露光方法は、露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させる第１のマスクと、前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備え前記第１のマスクとの間で前記露光光の光路上に入れ換えて配置可能な第２のマスクと、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、前記第１のマスク又は前記第２のマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有する露光装置を使用し、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成された露光対象部材に対して、前記第２のマスクの開口部を透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の全域を第１の硬化量となるまで露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第２のマスクから前記第１のマスクに入れ換える工程と、前記第１のマスクに前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記第１の露光光により露光された領域に前記第２の露光光を照射して前記第１の硬化量より大きい第２の硬化量となるまで露光する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る更に他の露光方法は、露光光を出射する光源と、この光源からの露光光の光路上に配置され前記露光光を平行光にするコンデンサレンズと、所定の光透過領域のパターンが互いに平行に延びるように複数本形成され前記コンデンサレンズを透過した露光光を前記パターンに対応させて透過させる第１のマスクと、前記露光対象部材の露光パターン形成用領域の全域に透過光が照射される開口部を備え前記第１のマスクとの間で前記露光光の光路上に入れ換えて配置可能な第２のマスクと、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを入れ換える駆動装置と、前記第１のマスク又は前記第２のマスクと露光対象部材との間における前記露光光の光路上に配置され前記露光対象部材における前記露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズと、を有する露光装置を使用し、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料が形成された露光対象部材に対して、前記第１のマスクを透過した第１の露光光により前記露光パターン形成用領域の第１の光照射領域を第３の硬化量となるまで露光する工程と、前記第１の露光光の照射を停止した後、前記駆動装置により前記露光光の光路上に配置されるマスクを前記第１のマスクから前記第２のマスクに入れ換える工程と、前記第２のマスクの開口部に前記第１の露光光とは偏光方向又は照射方向が異なる第２の露光光を透過させて、前記露光パターン形成用領域の全域に前記第２の露光光を照射して第３の硬化量となるまで露光する工程と、を有することを特徴とする。上述の露光方法において、例えば前記露光装置は、更に、前記光源と前記コンデンサレンズとの間における前記露光光の光路上に、前記露光光の強度を光軸に垂直な面内で均一化するフライアイレンズを有し、このフライアイレンズを透過した露光光が前記コンデンサレンズに入射される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る露光装置は、光源、コンデンサレンズ及びマスクを有する露光装置において、マスクと露光対象部材との間における露光光の光路上に、露光対象部材における露光光の照射領域の大きさを調節可能なズームレンズが配置されている。これにより、マスクを透過した露光光は、ズームレンズによりその照射領域の大きさが調節され、マスクを取り換えることなく、画素数、絵素数及び／又は露光パターン形成用領域の大きさが異なる複数の露光対象部材を露光することができ、生産性が高い。
【００２６】
よって、本発明の露光方法は、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ），（ｃ）は本発明の第１実施形態に係る露光装置を示す模式図、（ｂ），（ｄ）は図１（ａ），図１（ｃ）の露光装置によって形成される配向膜の一例を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る偏光変換素子を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る露光装置による露光工程を示す図である。
【図４】（ａ）乃至（ｃ）は３Ｄ表示機能を有する表示装置における絵素及び画素の配列を一例として示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はカメラによる露光光の照射領域の大きさの検出を示す図である。
【図６】偏光フィルムの生産計画を示す模式図である。
【図７】生産計画用制御装置が設けられた露光装置を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る露光装置によって形成される配向膜の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る露光装置を示す模式図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る露光装置による露光工程を示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る露光装置による露光工程を示す図である。
【図１２】従来の光配向方式の露光装置の一例を示す図である。
【図１３】（ａ）は露光装置のマスクを一例として示す図、（ｂ）は図１３（ａ）のマスクにより形成される配向膜を一例として示す図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、形成する配向膜の幅によるマスクの相違を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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），図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る露光装置を示す模式図、図１（ｂ），図１（ｄ）は図１（ａ），図１（ｃ）の露光装置によって形成される配向膜の一例を示す図である。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の実施形態に係る偏光変換素子を示す図である。図１に示すように、露光装置１は、露光光を出射する光源１１と、露光光の強度を光軸に垂直な面内で均一化するフライアイレンズ１３と、フライアイレンズ１３の透過光を平行光にして透過させるコンデンサレンズ１４と、コンデンサレンズ１４の透過光を光透過領域のパターンに対応させて透過させるマスク１２と、を有している。本実施形態においては、露光装置１は、コンデンサレンズ１４とマスク１２との間の露光光の光路上に偏光ビームスプリッタ１５が設けられており、露光光をＰ偏光の直線偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光に分割可能に構成されており、そのいずれかの露光光をマスク１２に向けて透過させるように構成されている。また、本発明においては、露光装置１には、マスク１２と露光対象部材２の例えばフィルム又はガラス基板との間に、ズームレンズ１６が設けられており、マスク１２を透過した露光光をズームレンズ１６を介して露光対象部材２に照射して露光対象部材２を露光する。これにより、本発明においては、露光対象部材２に照射される露光光の照射領域の大きさをズームレンズ１６により拡大又は縮小できるため、露光光の照射面積を、露光パターン形成用領域の大きさに合わせて調節可能に構成されている。また、露光装置１にはカメラ１８が設けられており、露光対象部材２の裏側から、ズームレンズによって調節された露光対象部材２上の露光光の照射領域の大きさを検出する。カメラ１８は、例えば図示しない制御装置に接続されており、例えば検出した配向膜２１ａの幅を制御装置に送信する。そして、制御装置は、露光光の照射領域が所定の倍率で拡大又は縮小されているかを判定し、所定の倍率からずれている場合には、例えばズームレンズ１６の各レンズ群の位置を調節することにより、倍率を補正できるように構成されている。なお、本実施形態においては、露光対象部材２がフィルムであり、フィルム基材２０の表面に形成された配向材料膜２１を露光して所定の方向に配向させた配向膜２１ａ，２１ｂを形成し、３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造する場合について説明する。
【００２９】
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から出射したレーザ光等の露光光は、フライアイレンズ１３に入射される。なお、露光光の光路上には、図１２に示す従来の露光装置と同様に、例えば全反射ミラー１７等が配置され、露光光源１１から出射された露光光が全反射ミラー１７により反射されてからフライアイレンズ１３に入射されるように構成されていてもよい。
【００３０】
フライアイレンズ１３は、例えば同一形状及び焦点距離等を有する複数個の凸レンズが幅方向及び長さ方向に碁盤の目状に配列されて全体として略平板状に形成されたものである。そして、フライアイレンズ１３の各凸レンズに入射した露光光は、夫々、焦点に集光された後、拡散し、複数本に分割された露光光が重畳的に次の光学系部材へと入射される。これにより、フライアイレンズ１３への入射光が例えば光軸に垂直な面内にて不均一な強度分布を有する場合においても、この強度分布を均一化することができる。例えば光源から出射される露光光は、その強度が光軸に垂直な面内にてガウス分布を有していたり、例えば全反射ミラー１７等による反射により、照度ムラが発生する場合があるが、フライアイレンズ１３を設置することにより、これらを解消することができる。しかし、露光光の強度分布が、十分に均一化されている場合においては、フライアイレンズ１３は設けなくてもよい。
【００３１】
コンデンサレンズ１４は、例えばフライアイレンズ１３とｆ値が同一となるように設けられた集束レンズである。即ち、本実施形態においては、フライアイレンズ１３の焦点とコンデンサレンズ１４の焦点とが同一の位置となるように、コンデンサレンズ１４が配置されている。これにより、フライアイレンズ１３からコンデンサレンズ１４に入射した露光光は、平行光の透過光となるように構成されている。なお、フライアイレンズ１３が設けられていない場合においては、コンデンサレンズ１４は、露光光源１１（光路上の全反射ミラー１７等も含む）とｆ値が同一となるように配置されている。
【００３２】
偏光変換素子としての偏光ビームスプリッタ１５は、フライアイレンズ１３及びコンデンサレンズ１４からなる光学系の下流に配置されており、露光光の光軸を回転中心として回転可能に設けられている。そして、偏光ビームスプリッタ１５は、その回転中心に対する反射透過面の方向が９０°相違する第１の位置と第２の位置とに設定可能に構成されている。偏光ビームスプリッタ１５を回転させる構成としては、例えば、反射光の光路とならない偏光ビームスプリッタ１５の側面に支持部材（図示せず）等が固定されており、この支持部材が偏光ビームスプリッタ１５と共に回転できるように構成されている。
【００３３】
図２に示すように、偏光ビームスプリッタ１５は、例えば柱状の直角プリズムを２個貼り合わせたものであり、接合面には、例えば誘電体多層膜又は金属薄膜からなるコーティングが施されている。これにより、偏光ビームスプリッタ１５のコーティング膜部分は、Ｐ偏光及びＳ偏光のうちのいずれか一方を透過させ、他方を反射する反射透過面として構成されている。従って、偏光ビームスプリッタ１５に、Ｐ偏光とＳ偏光とが混在した光を入射させると、Ｐ偏光及びＳ偏光の各偏光成分を分離できるように構成されている。本実施形態に係る偏光ビームスプリッタ１５は、例えば１辺が１０乃至２０ｍｍの立方体形状のものである。図２に示すように、本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ１５は、直角プリズム同士の接合面（反射透過面）が例えば入射光の光軸に対して４５°傾斜するように配置されており、図２（ａ）に示すような第１の位置において、コーティング膜部分（反射透過面）にてＰ偏光の露光光を透過し、Ｓ偏光の露光光を入射方向に対して９０°傾斜した方向へと反射するように構成されている。また、図２（ａ）に示す第１の位置から、偏光ビームスプリッタ１５が光軸を回転中心として９０°回転された第２の位置においては、図２（ｂ）に示すように、偏光ビームスプリッタ１５の反射透過面に透過される露光光は、Ｐ偏光の直線偏光から位相が９０°ずれた光、即ちＳ偏光の直線偏光となる。即ち、第２の位置においては、偏光ビームスプリッタ１５は、反射透過面にてＳ偏光の露光光を透過し、Ｐ偏光の露光光を入射方向に対して９０°傾斜した方向へと反射するように構成されている。
【００３４】
これにより、本実施形態においては、露光対象部材２にＳ偏光及びＰ偏光の直線偏光の露光光を照射する場合においても、各露光光を照射するための専用の露光装置を設けることなく、１台の露光装置により、２種類の露光光を選択的に出射できるように構成されている。
【００３５】
本実施形態におけるマスク１２は、従来と同様の形状を有している。即ち、図３に示すように、マスク１２は、枠体１２０の内側のパターン形成部１２１にフィルムのスキャン方向に長手方向を有するような複数本の光透過領域のパターン１２１ａが形成されている。パターン１２１ａは、一定の間隔で、例えば透過光の照射領域が１絵素の幅ずつ離隔するように形成されている。本実施形態においては、マスク１２は、例えば図示しない駆動装置により駆動され、制御装置により駆動装置が制御されることによりマスク１２の位置を調整できるように構成されている。これにより、マスク１２のパターン１２１ａを透過した露光光の照射領域を、例えばパターン１２１ａに垂直な方向に調整可能に構成されている。
【００３６】
ズームレンズ１６は、複数枚の凸レンズ及び凹レンズを組み合わせたものであり、焦点距離を所定の範囲で変化させることができ、且つピントがずれないように構成されたレンズである。図１に示すように、ズームレンズ１６は、例えば２枚の凸レンズ又は平凸レンズ（１６ａ，１６ｂ）と、その間に配置された凹レンズ１６ｃとが組み合わされたものであり、例えばマスク１２側の凸レンズ１６ａの位置が固定された状態で露光対象部材２側の凸レンズ１６ｂ及び凹レンズ１６ｃが移動可能に構成されている。又は、ズームレンズ１６は、露光対象部材２側の凸レンズ１６ｂの位置が固定された状態でマスク１２側の凸レンズ１６ａ及び凹レンズ１６ｃが移動可能に構成されている。なお、ズームレンズ１６におけるピントのずれの補正は、機械補正式、光学補正式及び電子補正式のいずれによって行ってもよく、複数の方式の補正を組み合わせてもよい。
【００３７】
本実施形態においては、マスク１２を透過した露光光は、図１に示すように、例えば平行光としてズームレンズ１６に入射され、ズームレンズ１６にて、露光光の光軸に垂直な面における照射面積を拡大又は縮小された後、平行光としてズームレンズ１６から出射される。即ち、露光装置１は、露光対象部材２に対する露光光の照射面積を、ズームレンズ１６による拡大又は縮小により、調整可能に構成されている。よって、例えば大きさは異なるが画素数が同一の表示装置に使用される偏光フィルムを製造する場合においては、マスク１２を取り換えずに、ズームレンズ１６によるズーム倍率を調整するだけで、露光対象部材２に対する露光光の照射面積を広げたり、狭く調整することができる。なお、上記の例においては、１画素に対応する領域を１方向に２分割する場合について説明したが、１絵素に対応する領域を１方向に２分割して例えば視野角を広げるためのフィルムを製造する場合についても、同様である。
【００３８】
このように構成された露光装置１による露光領域と表示装置の画素又は絵素との対応について、図４を参照して説明する。図４は、３Ｄ表示機能を有する液晶ディスプレイパネル等の表示装置における絵素及び画素の配列を一例として示す図である。３Ｄ表示機能を有しない表示装置の場合、通常、１画素は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３個の絵素により構成されているが、３Ｄ表示機能を有する表示装置においては、１画素内に右目用及び左目用の各絵素を設ける必要があることから、図４に示すように、１画素は、２個のＲ（赤），２個のＧ（緑），２個のＢ（青）の６個の絵素により構成されている。図４（ａ）に示す配列は、ストライプ配列と称されており、行方向にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の絵素が交互に配列され、列方向に並ぶ絵素は、同色となるように配置されている。図４（ｂ）に示す配列は、ダイアゴナル配列と称されており、行方向及び列方向に３原色の絵素が交互に配列され、行方向に並ぶ３原色の絵素からなる絵素群が列方向に対をなして、６個の絵素により１画素が構成されている。又は、列方向に並ぶ３原色の絵素が行方向に対をなして、６個の絵素により１画素が構成されている。図４（ｃ）に示す配列は、デルタ配列と称されており、行方向に３原色の絵素が交互に配列され、行方向の絵素同士の境界は、列方向に隣接する絵素群同士で、絵素の半分の長さだけずれている。そして、デルタ形状に配列された３原色の絵素が行方向に対をなして、６個の絵素により１画素が構成されている。
【００３９】
画素及び絵素の配列が、図４（ａ）に示すようなストライプ配列の場合には、各パターン１２１ａによる露光領域の幅を１絵素の列方向の長さ（又は１画素の列方向の半分の長さ）に対応させると共に、各パターン１２１ａの長手方向を表示装置の画素行に対応する領域と平行にする。これにより、表示装置の行方向に配向方向が揃った配向膜を、隣接する配向膜間で配向方向が異なるように形成し、各配向膜の透過光により、表示装置の視野角を広げたり、各透過光を３Ｄディスプレイ装置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。
【００４０】
なお、画素及び絵素の配列が図４（ｂ）に示すようなダイアゴナル配列の場合においては、各パターン１２１ａにより形成される配向膜の幅を１絵素の行方向又は列方向の長さ（１画素の行方向又は列方向の半分の長さ）に対応するように調節する。そして、行方向に並ぶ絵素に対応するように配向膜を形成するか、又は列方向に並ぶ絵素に対応するように配向膜を形成する。画素及び絵素の配列が図４（ｃ）に示すようなデルタ配列であって、デルタ形状に配列された３つの絵素からなる絵素群が行方向に対をなして、６個の絵素により１画素が構成されている場合には、各パターン１２１ａにより形成される配向膜の幅を１絵素の列方向の長さ（又は１画素の列方向の半分の長さ）に対応するように調整すると共に、各パターン１２１ａの長手方向を列方向に並ぶ絵素に対応する領域と平行になるように、マスク１２の向きを調節する。
【００４１】
本実施形態の露光装置は、上記のような配列の画素及び絵素の配列に対応させて配向膜を形成する際に、マスク１２のパターン１２１ａの幅が形成予定の配向膜の幅に比して大きい場合においても、ズームレンズ１６により、露光光の照射領域の幅を縮小することができる。即ち、本実施形態においては、マスク１２のパターン１２１ａの幅は例えば０．０１乃至１０．００ｍｍであり、図４（ａ）に示すようなストライプ配列を採用した表示装置において、１画素の大きさは、例えば行方向の幅が１０２乃至１１５３μｍであり、１画素内には絵素が２列に配列されているので、列方向の幅は２０４乃至２３０６μｍである。そして、１画素内には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３絵素が行方向に配列されているので、１絵素の（行方向の）幅は、例えば３４乃至３８４μｍである。よって、例えば幅が１０ｍｍのパターン１２１ａの透過光により、３４μｍ幅の配向膜を形成する場合には、ズームレンズ１６により、露光光の照射領域の幅を０．００３４倍に縮小する。これとは逆に、露光装置は、パターン１２１ａの大きさが形成予定の配向膜の大きさに比して小さい場合においても、ズームレンズ１６により、各露光光の照射領域の大きさを拡大することもできる。なお、上記マスク１２のパターン１２１ａの幅は一例であり、マスク１２にパターン１２１ａを形成する描画機の性能によっては、０．０１ｍｍ以下の幅のパターンを形成することもできる。
【００４２】
カメラ１８は、例えばＣＣＤカメラであり、露光対象部材２の裏側から、ズームレンズ１６によって調節された露光対象部材２上の露光光の照射領域の大きさを検出する。又は、カメラ１８は、例えば露光対象部材２における露光光の照射領域側（ズームレンズ１６側）からその大きさを検出するように構成されていてもよい。図５に示すように、カメラ１８は、例えばＰ偏光の露光光によって形成された配向膜２１ａ間の距離を検出することができる。又は、形成された配向膜２１ａの幅を検出することができる。これにより、例えば、ズームレンズ１６による拡大により、配向膜２１ａ間の距離が大きくなった場合には、その距離を検出することにより、ズームレンズ１６による拡大倍率を確認することができる。カメラ１８は、例えば露光対象部材２のパターン形成用領域のうち、特定の領域のみを観察できるものであってもよく、パターン形成用領域の全体を観察できるものであってもよい。
【００４３】
本実施形態の露光装置１には、図６に示すように、例えばマスク１２の位置を調節するために使用されるアライメントマーク検出用のカメラ１９（例えばＣＣＤカメラ）が設けられている。図６（ａ）に示すように、マスク１２には、例えば、パターン１２１ａの外側に十字形状の光透過領域のアライメントマーク１２２が設けられており、このアライメントマーク１２２を透過した光をアライメントマーク検出用カメラ１９で観察することにより、マスク１２の位置が所定の位置にあるかどうかを確認することができる。アライメントマーク検出用カメラ１９は、露光対象部材２の裏側からアライメントマーク１２２の位置を検出できるように構成されていてもよく、露光対象部材２における露光光の照射領域側（ズームレンズ１６側）からアライメントマーク１２２の位置を検出できるように構成されていてもよい。アライメントマーク検出用カメラ１９は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置は、マスク１２の位置が所定の位置からずれている場合には、例えばマスク１２を支持しているマスクステージを移動させ、これにより、マスク位置を補正できるように構成されている。
【００４４】
本発明においては、露光光の照射領域を調節するズームレンズ１６が設けられているため、例えば図６（ｂ）に示す状態から図６（ｃ）に示す状態へと露光光の照射領域が大きくなった場合、アライメントマーク１２２を透過した光がカメラ１９により検出される位置は、一定ではなく、ズームレンズ１６の倍率により移動する。そこで、例えば、ズームレンズ１６の倍率により、予めアライメントマーク１２２の透過光が検出される位置を演算し、図６（ｃ）に示すように、カメラ１９の位置を移動させておく。なお、アライメントマーク検出用カメラ１９としては、例えばラインＣＣＤを使用することができ、露光対象部材２よりも幅方向に長いラインＣＣＤを設けることにより、例えばズームレンズ１６の倍率によるカメラ１９の移動が不要となる。この場合には、例えば露光光の照射領域の大きさを検出するカメラ１８とアライメントマーク検出用カメラ１９は、ラインＣＣＤにより兼用することができる。
【００４５】
露光装置１には、例えば露光光の照射領域の調整を自動的に行える制御装置が設けられている。図７は、この生産計画用制御装置が設けられた露光装置を示す模式図である。露光対象部材２には、例えばパターン形成用領域の大きさを示すバーコード等の指標が付されている。図７に示すように、露光装置には、露光光の照射位置よりも上流側にセンサ３１が設けられており、露光対象部材２に付された前記バーコード等の指標を検出する。センサ３１は、生産計画用の制御装置３０に接続されており、生産計画用制御装置３０には、パターン形成用領域の大きさの信号がセンサ３１から送信される。生産計画用制御装置３０は、この信号に基づいて、ズームレンズ１６の倍率を決定し、例えば図示しない駆動装置により、ズームレンズ１６の各レンズ群の位置を調整する。また、生産計画用制御装置３０は、図示しない駆動装置により、アライメントマーク検出用カメラ１９の位置を、決定したズームレンズ１６の倍率に応じて調節する。このように、露光装置１に生産計画用の制御装置３０を設けることにより、複数種類の露光対象部材２に対して、順次、露光を行うことができ、生産性を高めることができる。
【００４６】
以上のように構成された露光装置１により、露光対象部材２を露光する際には、露光対象部材２に対する露光光の照射方向は、例えば図１２に示すように、マスク１２のパターン形成面に対して傾斜させて照射してもよく、マスク１２のパターン形成面に対して垂直に照射してもよい。即ち、本発明においては、所定の露光光をマスク１２のパターン１２１ａに透過させることができればよく、本発明は、パターン形成面に対する露光光の照射角度により限定されるものではない。
【００４７】
本実施形態においては、露光対象のフィルムは、フィルム基材２０の表面に、露光光の照射により光配向する特性を有する材料が塗布・乾燥されて、配向材料膜２１が形成されている。この配向材料膜２１は、表示装置に組み立てられたときにその表示領域となる領域の全域に塗布されている。配向材料膜２１としては、例えば露光光の照射により硬化量が変化する露光材料を形成することができる。このような配向材料膜２１用の露光材料としては、例えばアゾベンゼン誘導体、ベンゾフェノン、桂皮酸エステル、ポリイミド、クマリン及びカルコン等を使用することができる。
【００４８】
次に、本実施形態の露光装置の動作について図１乃至図３を参照して説明する。なお、本実施形態においては、露光対象部材２であるフィルムは、フィルム基材２０上に、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜２１が形成されていても、露光光の照射により配向方向が一意的に定まり、更に露光光を照射しても配向方向が変化しない露光材料からなる配向材料膜２１が形成されていてもよい。
【００４９】
本実施形態においては、表示装置の２列×３行の６個の絵素からなる各画素をその列方向に並ぶ絵素間の境界で配向方向が分かれるように、フィルムの各画素に対応する領域を例えば列方向に２分割する。そして、一方の分割領域をＰ偏光の直線偏光の露光光により露光して光配向させた後、マスク１２を移動させると共に、露光光をＳ偏光の直線偏光の露光光に変えて、他方の分割領域をＳ偏光の直線偏光の露光光により露光して光配向させ、露光光の偏光方向により配向方向が異なる配向膜を形成する。
【００５０】
よって、先ず、図２（ａ）に示すように、偏光ビームスプリッタ１５がＰ偏光の露光光を透過し、Ｓ偏光の露光光を反射させるように、露光光の光軸を回転中心とした偏光ビームスプリッタ１５の位置が第１の位置となるように、支持部材を偏光ビームスプリッタ１５と共に回転させる。
【００５１】
次に、露光光源１１から露光光を出射させる。露光光源１１から出射される露光光は、例えば無偏光の光であり、そのＰ偏光成分及びＳ偏光成分は大凡半分ずつである。光源１１から出射された無偏光の露光光は、例えば全反射ミラーにより反射された後、フライアイレンズ１３に入射する。フライアイレンズ１３は複数個の凸レンズが碁盤の目状に配列されており、入射光は、各凸レンズへの入射光として分割され、各凸レンズを透過した後、各凸レンズごとに、夫々、焦点に集光され、拡散していく。そして、複数本に分割された露光光は、重畳的にコンデンサレンズ１４に照射される。これにより、フライアイレンズ１３を透過し、コンデンサレンズ１４に入射する露光光は、光軸に垂直な面内にて強度分布が均一化されており、照度ムラが解消される。
【００５２】
そして、露光光は、コンデンサレンズ１４を透過し、偏光ビームスプリッタ１５へと向かう。コンデンサレンズ１４は、フライアイレンズ１３とｆ値が同一となるように設けられているため、コンデンサレンズ１４の透過光は、平行光として、偏光ビームスプリッタ１５へと向かう。本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ１５の位置は、第１の位置となるように調整されているため、入射光は、偏光ビームスプリッタ１５のコーティング膜部分（反射透過面）にてＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分割され、Ｐ偏光の直線偏光の露光光のみが透過され、Ｓ偏光の直線偏光の露光光は、反射透過面に反射され、露光に使用されない。偏光ビームスプリッタ１５を透過したＰ偏光の直線偏光の露光光は、平行光のまま図３（ａ）に示すマスク１２へと向かう。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、マスク１２には、パターン形成部１２１にフィルムのスキャン方向に長手方向を有するような複数本の光透過領域のパターン１２１ａが形成されており、このパターン１２１ａを透過した光は、ズームレンズ１６に入射する。ズームレンズ１６は、露光対象部材２の露光対象領域の大きさに合わせて各レンズの位置が調整されている。例えば、大きさは異なるが、画素数が同一のフィルムを露光する場合においては、１画素の幅が異なっており、図１（ａ）に示すように、露光対象領域が狭い場合においては、画素の幅は狭く（図１（ｂ））、図１（ｃ）に示すように、露光対象領域が広い場合においては、画素の幅も広い（図１（ｄ））。よって、画素の幅を広げるためには、例えば図１（ａ）の状態から図１（ｃ）の状態へと、ズームレンズ１６の３つのレンズのうち、マスク１２側の平凸レンズ１６ａの位置を固定した状態で、露光対象部材２側の平凸レンズ１６ｂを露光対象部材２側に移動させ、平凸レンズ間の凹レンズ１６ｂをマスク１２側へと移動させる。これにより、複数枚の凸レンズ及び凹レンズが組み合わされて構成されたズームレンズ１６の透過光は、その光軸に垂直な照射領域の面積が相似的に拡大される。そして、ズームレンズ１６の透過光は、マスクのパターン１２１ａに対応する形状で大きさのみが拡大されて露光対象部材２に照射される。なお、本発明においては、マスク１２と露光対象部材２との間には、ズームレンズ１６が設けられ、露光光の照射領域の大きさを調節可能に構成されているため、図３において、マスクのパターン１２１ａと配向膜２１ａ，２１ｂとの間に付した一点鎖線は、パターン１２１ａと配向膜２１ａ，２１ｂとの対応を示すものであり、大きさの関係を示すものではない。
【００５４】
ズームレンズ１６を透過したＰ偏光の露光光が照射されることにより、フィルム（露光対象部材２）の表面の配向材料膜２１は露光により、所定の方向に光配向する。これにより、図３（ａ）に示すように、１方向に配向した配向膜２１ａが形成される。なお、図面において、配向膜２１ａ，２１ｂの符号の横に記載した矢印は、各配向膜の配向方向を示す。この図３（ａ）に示す配向膜２１ａにおいては、その配向方向は、９０°である。そして、配向膜２１ａ間には、未露光の配向材料膜２１が残された状態となる。パターン１２１ａの長さが露光対象部材２のパターン形成用領域に対応するように十分長く形成されたマスク２を使用する場合においては、露光対象部材２を露光光の照射領域に配置するだけで、図３に示すような配向膜２１ａが形成される。図３（ａ）に示す状態で配向膜が形成されたら、例えばフライアイレンズ１３とコンデンサレンズ１４との間に配置されたシャッタ（図示せず）を閉じることにより、Ｐ偏光の露光光による露光を停止する。
【００５５】
本実施形態においては、露光装置１にはカメラ１８が設けられており、露光対象部材２の裏側から、ズームレンズによって調節された露光対象部材２上の露光光の照射領域の大きさを検出する。カメラ１８は、例えば配向膜２１ａの幅を検出し、検出結果を図示しない制御装置に送信する。そして、制御装置は、露光光の照射領域が所定の倍率で拡大又は縮小されているかを判定し、所定の倍率からずれている場合には、例えば図示しない駆動装置により、ズームレンズ１６の各レンズ群の位置を調節することにより、倍率を補正する。
【００５６】
連続露光の場合においては、露光光の照射を継続した状態で、露光対象部材２を図３に示すスキャン方向に移動させて、露光光の照射領域に連続的に供給する。これにより、フィルム（露光対象部材２）は、露光光の照射領域に連続的に供給されて、その表面の配向材料膜２１は、順次、１方向に光配向していき、Ｐ偏光の露光光により配向膜２１ａがスキャン方向に沿って帯状に延びるように形成されていく。Ｐ偏光の露光光により所定の領域に配向膜２１ａが形成されたら、シャッタを閉じて、露光を停止する。
【００５７】
Ｐ偏光の露光光による露光が終了したら、図示しない制御装置によりマスク１２の枠体１２０に固定された駆動装置を制御することにより、図３（ｂ）に示すように、マスク１２を例えば１パターン幅だけパターン１２１ａの幅方向（パターン１２１ａの長手方向に垂直な方向）に移動させる。そして、偏光ビームスプリッタ１５については、支持部材を偏光ビームスプリッタ１５と共に露光光の光軸を回転中心として９０°回転させ、図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示す状態とする。この図２（ｂ）に示す第２の位置において、偏光ビームスプリッタ１５の反射透過面は、Ｓ偏光の露光光を透過し、Ｐ偏光の露光光は反射する。
【００５８】
従って、偏光ビームスプリッタ１５を回転させた後、シャッタを開け、露光光源１１からの露光光の出射を再開すると、露光光源１１からフライアイレンズ１３及びコンデンサレンズ１４を介して偏光ビームスプリッタ１５に入射した露光光は、偏光ビームスプリッタ１５の内部のコーティング膜（反射透過面）にてＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分割され、Ｓ偏光の直線偏光の露光光は透過され、Ｐ偏光の直線偏光の露光光は、反射透過面に反射され、露光に使用されない。
【００５９】
以降、偏光ビームスプリッタ１５を透過したＳ偏光の直線偏光の露光光は、上記Ｐ偏光の露光光の照射の場合と同様に、マスクに透過され、ズームレンズ１６によって光照射領域の大きさが調節された後、フィルム（露光対象部材２）の表面の配向材料膜２１に照射される。そして、このＳ偏光の露光光の照射により、図３（ｂ）に示すように、Ｐ偏光の露光光により既に露光された領域に隣接するように、各露光済みの領域間の未露光の領域が露光される。これにより、配向膜２１ａとは配向方向が異なる配向膜２１ｂが形成される。この露光光はＳ偏光の直線偏光であるため、形成される配向膜は、幅方向に隣接する帯状の領域間で、位相が相互に９０°異なる配向膜となる。即ち、図３（ｂ）に示す配向膜２１ｂの配向方向は、０°である。よって、これらの各領域の幅を例えば１絵素の列方向の長さと等しくすることにより、製造されたフィルムを３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムとして使用することができる。即ち、このフィルムは、１／４λ板と同様の機能を有するものとなり、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並ぶ絵素列ごとに、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。なお、本実施形態により製造される偏光フィルムは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の３Ｄディスプレイ用偏光フィルムとして好適に使用される。
【００６０】
以上のような露光装置の動作において、図７に示すように、露光装置１に生産計画用の制御装置３０が設けられている場合には、露光対象部材２が露光光の照射位置に供給される前に、センサ３１により、露光対象部材２に付された前記バーコード等の指標を検出させる。センサ３１は、パターン形成用領域の大きさの信号を生産計画用制御装置３０に送信し、生産計画用制御装置３０は、この信号に基づいて、ズームレンズ１６の倍率を決定し、図示しない駆動装置により、ズームレンズ１６の各レンズ群の位置を調整する。また、生産計画用制御装置３０は、図示しない駆動装置により、アライメントマーク検出用カメラ１９の位置を、決定したズームレンズ１６の倍率に応じて調節する。これにより、パターン形成用領域の大きさがバーコード等の指標により、露光光の照射領域の調整を自動的に行えるように構成することにより、複数種類の露光対象部材２に対して、順次、露光を行うことができ、露光装置による生産性を高めることができる。
【００６１】
従来の露光装置においては、露光すべきパターンの形状及び大きさを、マスクを取り換えることにより変更しており、露光装置の導入コストが増大したり、生産性が低下する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、露光装置１には、マスク１２とフィルム（露光対象部材２）との間にズームレンズ１６が設けられており、パターン１２１ａにより配向膜の形状が決定した後に、露光光の照射領域の大きさを調節可能に構成されている。よって、画素数又は絵素数が等しいが、露光パターン形成用領域の大きさが異なる複数の露光対象部材を、マスク１２を取り換えることなく露光することができ、生産性が高い。また、本実施形態の露光装置は、ズームレンズ１６を設けただけのものであり、その構成も単純であるため、露光装置の導入コストが増大することもない。
【００６２】
なお、マスク１２に設けられたパターン数以下の画素数の露光対象部材２を露光する場合においても、本実施形態の露光装置を使用して、上記の効果を得ることができる。即ち、この場合、露光光の照射領域は、露光対象部材２の露光パターン形成用領域の大きさよりも大きくなるため、例えばマスク１２の透過光の一部は、配向材料膜の露光に使用されない。しかし、少なくとも、露光パターン形成用領域には、その全体に露光光が照射されるため、マスク１２を変更することなく所定の配向膜を形成することができる。また、マスク１２に設けられたパターン数よりも多い画素数に対応した偏光フィルムを製造する場合には、１回の露光が終わったら、例えばマスク１２又は露光対象部材２をスキャン方向に垂直な方向に移動させて、複数回の露光を繰り返すことにより、本実施形態と同様の配向膜を形成できる。
【００６３】
また、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をスキャン方向に垂直の幅方向に移動させたが、マスク１２の位置を固定し、露光対象部材２をスキャン方向に垂直の幅方向に移動させてもよい。
【００６４】
更に、本実施形態においては、図２（ａ）に示す第１の位置における露光を図２（ｂ）の第２の位置よりも先に行った場合を説明したが、本発明においては、Ｓ偏光の露光光による露光をＰ偏光の露光光による露光よりも先に行ってもよい。
【００６５】
更にまた、本実施形態においては、露光装置１には、偏光ビームスプリッタ１５が設けられているが、露光光源１１がＰ偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光を選択的に出射できるように構成されている場合には、偏光ビームスプリッタ１５は設けられていなくてもよい。そして、２種類の露光光は、Ｐ偏光及びＳ偏光の直線偏光の露光光のみに限定されない。例えば、露光対象部材２に対して露光光を異なる角度から照射することによっても、本実施形態と同様に、隣接する分割領域間で配向方向が異なる配向膜を形成することができる。
【００６６】
更にまた、本実施形態においては、ＶＡ方式の３Ｄディスプレイ用偏光フィルムを製造する場合について説明したが、例えば、Ｐ偏光及びＳ偏光の各露光光の照射角度を変更することにより、図８に示すように、偏光方向が夫々＋４５°の配向膜２１ａ及び偏光方向が−４５°の配向膜２１ｂを形成することもできる。このように形成した偏光フィルムは、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムとして好適に使用することができる。
【００６７】
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。図９は本発明の第２実施形態に係る露光装置を示す模式図である。本実施形態の露光装置が第１実施形態と異なるのは、偏光ビームスプリッタ１５が露光光源１１とフライアイレンズ１３との間に設けられている点にあり、その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６８】
第１実施形態においては、偏光ビームスプリッタ１５は、コンデンサレンズ１４とマスク１２との間に設けられているため、偏光ビームスプリッタ１５は、マスク１２の光透過領域の全体の大きさに対応できるものを使用する必要がある。しかし、本実施形態においては、偏光変換素子としての偏光ビームスプリッタ１５は、フライアイレンズ１３よりも光源１１側の上流の位置に配置されている。このフライアイレンズ１３及びコンデンサレンズ１４等の光学系よりも光源１１側の位置は、露光光の光束が小さい位置であり、従って、設置する偏光ビームスプリッタ１５は、従来よりも小さいものを使用することができる。よって、本実施形態においては、第１実施形態に比して、装置全体を小型化できる。
【００６９】
また、フライアイレンズ１３及びコンデンサレンズ１４は、偏光ビームスプリッタ１５よりも下流の露光光の光路上に配置されているため、強度が均一化された良質の平行光をマスク１２に透過させて配向材料膜を露光することができる。
【００７０】
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１０（ａ）及び図１０（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る露光装置による露光工程を示す図である。本実施形態においては、露光対象部材２は、フィルム基材２０の表面上に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜２１が形成されたものである。また、露光装置は、第１及び第２実施形態と同様に、互いに平行に伸びる複数本のパターン１２１ａを備えた（第１の）マスク１２ａが設けられているが、本実施形態においては、露光装置には、露光対象部材２の露光パターン形成用領域（配向材料膜の塗布領域）の全域に透過光が照射されるパターンを備えた第２のマスク１２ｂも設けられている。即ち、第２のマスク１２ｂは、パターン形成用領域１２１に所定の大きさの開口部１２１ｂが設けられている。そして、露光装置には、露光光の光路上に配置するマスクを第１のマスクと第２のマスクとの間で入れ換える駆動装置（図示せず）と駆動装置を制御する制御装置が設けられている。
【００７１】
本実施形態においては、制御装置は、以下のように駆動装置を制御する。即ち、偏光ビームスプリッタ１５が第１の位置にあって、Ｐ偏光の直線偏光の露光光を透過させる際には、制御装置は、第２のマスク１２ｂが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。そして、Ｐ偏光の直線偏光の露光光が第２のマスク１２ｂの開口部１２１ｂに透過される。また、偏光ビームスプリッタ１５が第２の位置にあって、Ｓ偏光の直線偏光の露光光を透過させる際には、制御装置は、第１のマスク１２ａが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。そして、Ｓ偏光の直線偏光の露光光が第１のマスク１２ａのパターン１２１ａに透過される。その他の構成は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【００７２】
次に、本第３実施形態に係る露光装置の動作について説明する。本実施形態においては、露光対象部材２は、フィルム基材２０の表面上に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜２１が形成されている。本実施形態においては、先ず、Ｐ偏光の直線偏光の露光光により、フィルム基材２０の表面に形成された配向材料膜の全域を所定の第１の硬化量となるまで露光した後、Ｓ偏光の露光光を第１のマスク１２ａのパターン１２１ａに対応させて配向材料膜に照射して第１の硬化量より大きい第２の硬化量となるまで露光する。これにより、第１実施形態及び第２実施形態と同様の配向膜を形成する。例えば配向膜が所定の配向方向で形成され、露光光を更に照射しても配向方向が変化しないときの硬化量を１００％とした場合に、Ｐ偏光の露光光による露光により、配向材料膜を硬化量が５０％になるまで硬化させる。そして、Ｓ偏光の露光光による露光により、配向材料膜を第１のマスク１２ａのパターン１２１ａに対応させて、硬化量が１００％になるまで硬化させる。このとき、Ｓ偏光の露光光が照射されない領域は、硬化量が５０％のままであるが、例えば露光後にポストベークを施す（材料塗布後の乾燥（プリベーク）温度よりも高い温度で熱硬化させる）ことにより、硬化量が１００％となるまで硬化させて配向方向を固定する。
【００７３】
よって、先ず、図２（ａ）に示すように、偏光ビームスプリッタ１５がＰ偏光の露光光を透過し、Ｓ偏光の露光光を反射させるように、露光光の光軸を回転中心とした偏光ビームスプリッタ１５の位置が第１の位置となるように、支持部材を偏光ビームスプリッタ１５と共に回転させる。そして、制御装置は、第２のマスク１２ｂが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。
【００７４】
次に、露光光源１１から露光光を出射させると、露光光は、フライアイレンズ１３、コンデンサレンズ１４及び偏光ビームスプリッタ１５を透過することにより、Ｐ偏光の直線偏光の平行光として、第２のマスク１２ｂへと向かう。図１０（ａ）に示すように、第２のマスク１２ｂには、パターン形成用領域１２１に所定の大きさの開口部１２１ｂが設けられており、開口部１２１を透過した光は、ズームレンズ１６に入射する。このズームレンズ１６の動作は、第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため、省略する。
【００７５】
ズームレンズ１６を透過したＰ偏光の露光光は、配向材料膜２１の全域に照射される。これにより、配向材料膜２１は、全域で光配向し、配向方向が同一の配向膜２１ａがフィルム基材２０上に形成される。このときの硬化量は５０％である。図１０（ａ）に示す状態で配向膜が形成されたら、例えばフライアイレンズ１３とコンデンサレンズ１４との間に配置されたシャッタ（図示せず）を閉じることにより、Ｐ偏光の露光光による露光を停止する。
【００７６】
連続露光の場合においては、露光光の照射を継続した状態で、露光対象部材２を図１０に示すスキャン方向に移動させて、露光光の照射領域に連続的に供給する。これにより、フィルム（露光対象部材２）は、露光光の照射領域に連続的に供給されて、その表面に、全域で配向方向が同一の配向膜２１ａが、その硬化量が５０％となるように形成される。Ｐ偏光の露光光により所定の領域に配向膜２１ａが形成されたら、シャッタを閉じて、露光を停止する。
【００７７】
Ｐ偏光の露光光による露光が終了したら、支持部材を偏光ビームスプリッタ１５と共に露光光の光軸を回転中心として９０°回転させ、図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示す状態とする。この図２（ｂ）に示す第２の位置において、偏光ビームスプリッタ１５の反射透過面は、Ｓ偏光の露光光を透過し、Ｐ偏光の露光光は反射する。また、制御装置は、第１のマスク１２ａが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。
【００７８】
従って、偏光ビームスプリッタ１５を回転させた後、シャッタを開け、露光光源１１からの露光光の出射を再開すると、露光光は、フライアイレンズ１３、コンデンサレンズ１４及び偏光ビームスプリッタ１５を透過することにより、Ｓ偏光の直線偏光の平行光として、第１のマスク１２ａへと向かう。図１０（ｂ）に示すように、第１のマスク１２ａには、パターン形成用領域１２１に、互いに平行に伸びる複数本のパターン１２１ａが設けられており、パターン１２１ａを透過した光は、ズームレンズ１６に入射する。このズームレンズ１６の動作は、第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため、省略する。
【００７９】
ズームレンズ１６を透過したＳ偏光の露光光は、Ｐ偏光の露光光により形成された硬化量が５０％の配向膜２１ａ上に照射される。露光光は、複数本のパターン１２１ａを透過することにより、１画素に対応する幅ずつ離隔するように、複数の照射領域が並ぶように照射される。この露光光の照射領域は、例えば２列×３行の６個の絵素により１画素が構成され、行方向に１方向に並ぶ複数個の画素に対応する領域がその幅方向（列方向）に２分割された一方の領域であり、各照射領域の幅は、１絵素の列方向の長さに対応している。
【００８０】
本実施形態においては、フィルム基材２０上に形成された配向材料膜２１は、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料から形成されている。よって、Ｐ偏光の露光光の照射により硬化量が５０％となるまで硬化した配向膜２１ａは、Ｓ偏光の露光光の照射領域において、再度、配向方向が変化し、Ｓ偏光の露光光の照射により特定される配向方向となる。そして、第１のマスク１２ａのパターン１２１ａを透過したＳ偏光の露光光による露光により、配向材料膜を硬化量が例えば１００％になるまで硬化させて、配向膜２１ａとは配向方向が異なる配向膜２１ｂを形成する。このとき、Ｓ偏光の露光光が照射されない領域は、硬化量が５０％のままであるが、この領域については、露光が終了した後、例えばポストベークを施す。これにより、図１０（ｂ）に示すように、第１実施形態及び第２実施形態と同様の配向膜が形成される。
【００８１】
本実施形態においても、マスク１２（１２ａ，１２ｂ）と露光対象部材２との間にズームレンズ１６を設けているので、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
次に、本発明の第４実施形態に係る露光装置について説明する。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る露光装置による露光工程を示す図である。本実施形態においても、第３実施形態と同様に、露光対象部材２は、フィルム基材２０の表面上に露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜２１が形成されたものである。また、マスクについても、第３実施形態と同様に第１のマスク１２ａ及び第２のマスク１２ｂが設けられている。
【００８３】
本実施形態においては、制御装置は、マスク用の駆動装置を以下のように制御する。即ち、偏光ビームスプリッタ１５が第１の位置にあって、Ｐ偏光の直線偏光の露光光を透過させる際には、制御装置は、第１のマスク１２ａが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。そして、Ｐ偏光の直線偏光の露光光が第１のマスク１２ａのパターン１２１ａに透過される。また、偏光ビームスプリッタ１５が第２の位置にあって、Ｓ偏光の直線偏光の露光光を透過させる際には、制御装置は、第２のマスク１２ｂが露光光の光路上に配置されるように、駆動装置を制御する。そして、Ｓ偏光の直線偏光の露光光が第２のマスク１２ｂの開口部１２１ｂに透過される。その他の構成は、第３実施形態と同様である。
【００８４】
本実施形態においては、図１１（ａ）に示すように、先ず、Ｐ偏光の露光光による露光を行うことにより、露光対象部材２には、第１実施形態と同様に、第１のマスク１２ａのパターン１２１ａに対応した配向膜２１ａが形成され、配向膜２１ａ間の領域には、未露光の部分が残される。本実施形態においては、Ｐ偏光の露光光による露光により、配向材料膜を硬化量が１００％となるまで硬化させ、形成される配向膜２１ａの配向方向をＰ偏光の露光光により特定される配向方向に固定する。従って、形成された配向膜２１ａに更に他の露光光を照射しても、その配向方向は変わることがない。
【００８５】
従って、配向材料膜２１の全域に第２のマスク１２ｂの開口部１２１ｂを透過したＳ偏光の露光光を照射すると、Ｐ偏光の露光光が照射されず未露光であった領域にはＳ偏光の露光光の照射により、配向膜２１ａとは配向方向が異なる配向膜２１ｂが形成される。そして、Ｐ偏光の露光光の照射により形成された配向膜２１ａは、Ｓ偏光の露光光を照射されても配向方向が変化しない。これにより、第１乃至第３実施形態と同様の配向膜が形成される。なお、Ｓ偏光の露光光により形成される配向膜２１ｂの硬化量は１００％未満であってもよいが、配向方向を固定するためには、露光が終了した後、例えばポストベークを施す。
【００８６】
本実施形態においても、マスク１２（１２ａ，１２ｂ）と露光対象部材２との間にズームレンズ１６を設けているので、第１乃至第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
以上説明した実施形態においては、露光対象部材としてフィルム基材の表面に配向膜材料が形成されたフィルムを使用し、配向膜材料を光配向させて３Ｄディスプレイ用の偏光フィルムを製造する場合について述べたが、表面に配向材料膜が形成されたガラス基板を露光対象部材として使用した場合においても、本発明の露光装置を使用することにより、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１，１０：露光装置、１１：露光光源、１２：マスク、１２ａ：第１のマスク、１２ｂ：第２のマスク、１２０：枠体、１２１：パターン形成用領域、１２１ａ：パターン、１２１ｂ：開口部、１３：フライアイレンズ、１４：コンデンサレンズ、１５：偏光ビームスプリッタ、１６：ズームレンズ、１７：反射ミラー、１８：カメラ、１９：（アライメントマーク検出用）カメラ、１６ａ，１６ｂ：平凸レンズ、１６ｃ：凹レンズ、２：露光対象部材、２０：フィルム基材、２１：配向材料膜、２１ａ，２１ｂ：配向膜、３０：生産計画用制御装置、３１：センサ
【図１】
2012129365.tif 000003
【図２】
2012129365.tif 000004
【図３】
2012129365.tif 000005
【図４】
2012129365.tif 000006
【図５】
2012129365.tif 000007
【図６】
2012129365.tif 000008
【図７】
2012129365.tif 000009
【図８】
2012129365.tif 000010
【図９】
2012129365.tif 000011
【図１０】
2012129365.tif 000012
【図１１】
2012129365.tif 000013
【図１２】
2012129365.tif 000014
【図１３】
2012129365.tif 000015
【図１４】
2012129365.tif 000016