(57)【要約】【課題】光配向処理装置の設置占有領域が大きくなる問題を解消する。【解決手段】光配向処理装置１は、一方向に延びる光照射領域に偏光光を照射する光照射装置１０と、光照射装置１０を一方向と交差する走査方向及び一方向に沿ったシフト方向にそれぞれ往復移動させる光照射装置移動部２０と、光照射装置１０の走査方向に沿った往復移動の中央位置Ｓ１に対して、走査方向の両側に配備された一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）に対してそれぞれ設けられ、光配向処理の対象となる基板を搬出・搬入する基板搬出搬入部４０（４０Ａ，４０Ｂ）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延びる光照射領域に偏光光を照射する光照射装置と、
前記光照射装置を前記一方向と交差する走査方向及び前記一方向に沿ったシフト方向にそれぞれ往復移動させる光照射装置移動部と、
前記光照射装置の前記走査方向に沿った往復移動の中央位置に対して、前記走査方向の両側に配備された一対の基板支持部と、
前記基板支持部に対してそれぞれ設けられ、光配向処理の対象となる基板を搬出・搬入する基板搬出搬入部とを備えることを特徴とする光配向処理装置。
【請求項２】
前記光照射装置移動部と前記基板搬出搬入部の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記光照射装置移動部を動作して、一方の前記基板支持部に支持された基板上に偏光光を照射するために、前記光照射装置を前記走査方向に沿って移動させる動作中に、前記基板搬出搬入部を動作して、他方の前記基板支持部上の処理済み基板を搬出すると共に他方の前記基板支持部上に未処理基板を搬入することを特徴とする請求項１記載の光配向処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記光照射装置移動部を動作して、前記走査方向の移動端で前記光照射装置を前記シフト方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の光配向処理装置。
【請求項４】
前記基板支持部に支持される基板の方向を前記光照射装置が照射する偏光光の偏光軸方向に対して設定角度に回転させる基板回転装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光配向処理装置。
【請求項５】
前記基板支持部は、先端で基板を支持する複数のピンを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光配向処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光配向処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの配向膜や、視野角補償フィルムの配向層を得る際に、光照射によって配向処理を行う技術が光配向処理と呼ばれている。光配向処理には偏光が用いられる。以下、偏光子を通過するなどして偏光状態にある光を偏光光という。光配向処理は、基材上の膜又は層に偏光光を照射することによって、膜又は層の表面に偏光軸の方向による方向性を付与するものである。液晶分子を揃える機能を有する配向膜又は配向層を得るためには、膜又は層として、ポリイミドのような感光性の樹脂材が用いられ、その膜又は層に、設定された方向に偏光軸を設定した偏光光を照射して、液晶配向膜を得る。
【０００３】
液晶パネルの大型化などに代表されるように、光配向処理の処理対象物は大面積化或いは長尺化している。このような処理対象物に対して効率よく光配向処理を施すために、走査露光によって光配向処理を行うことが一般になされている。走査露光は、処理対象物の幅方向に延在する光照射装置を用い、処理対象物の幅方向と交差する方向に処理対象物を移動させながら、その表面に偏光光を照射する。
【０００４】
処理対象物が基板の場合には、走査露光による光配向処理は、基板を基板支持部（ステージ）上に載置し、その後基板支持部を一方向に移動しながら、その移動方向と交差する方向に延在する光照射装置によって、基板上に偏光光を照射する。その際、基板支持部上に基板を載置する工程中は、基板支持部を移動させることができないので、複数の基板を連続的に処理する場合のタクトタイムには、偏光光照射を行う走査露光の処理時間に、処理済みの基板を基板支持部から搬出するための時間と未処理の基板を基板支持部上に搬入するための時間が加わることになり、効率的な作業を行い難い問題がある。
【０００５】
この問題を解決した効率の高い走査露光方式は、所謂ツインステージ露光として一般に知られている。これは、基板支持部を２つ設け、一つの基板支持部を移動させて走査露光を行っている間の時間に、他の基板支持部上の処理済みの基板を搬出して、その基板支持部上に未処理の基板を搬入する工程を行うものである。このツインステージ露光は、光配向処理に利用可能であり、これよって効率的な光配向処理を行うことができる（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１７４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、ツインステージ露光を行うためには、一つの基板支持部を移動させて、基板全体に偏光光を照射する際に、他の基板支持部は移動中の基板支持部に干渉しない位置で基板の搬出と搬入を行う必要があるので、光照射装置における光照射領域の走査方向に沿った両側に、往復移動によって走査露光を行うために必要な基板支持部１つ分以上のスペースが必要になり、更にその走査方向にそった両側に、基板支持部に対して基板の搬出・搬入を行う位置を設定することが必要になる。このため、基板支持部を移動させる走査方向の幅が、基板支持部の走査方向の幅の４倍以上必要になり、処理装置の設置占有領域が大きくならざるを得ない問題があった。
【０００８】
また、ツインステージ露光を行うには、基板の搬出・搬入を行う位置から光照射領域までの距離が長くなることで、基板支持部の走査方向に沿った移動距離が長くならざるを得ないので、基板支持部上に支持された基板が移動に伴う振動を多く受けることになる。このため、基板を複数のピンの先端で支持するピン先支持を行おうとすると、基板の位置ずれや基板への傷付きが生じ易くなる問題があった。また、基板支持部を回転調整することで、基板の方向を照射される偏光光の偏光軸方向に対して設定角度に保持して、光配向処理を行う場合には、基板支持部の移動距離が長いと、その間に設定角度のずれなどが生じやすくなる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明による光配向処理装置は、以下の構成を具備するものである。
一方向に延びる光照射領域に偏光光を照射する光照射装置と、前記光照射装置を前記一方向と交差する走査方向及び前記一方向に沿ったシフト方向にそれぞれ往復移動させる光照射装置移動部と、前記光照射装置の前記走査方向に沿った往復移動の中央位置に対して、前記走査方向の両側に配備された一対の基板支持部と、前記基板支持部に対してそれぞれ設けられ、光配向処理の対象となる基板を搬出・搬入する基板搬出搬入部とを備えることを特徴とする光配向処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る光配向処理装置の全体構成を示した平面視の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光配向処理装置の要部を示した側面視の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光配向処理装置における光照射装置移動部の動作例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、基板の表面の膜又は層に対して走査露光により偏光光を照射して光配向処理を行う装置である。このような本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、基板表面の膜又は層に対して、基板の幅方向に一時に偏光光を照射するために、一方向（基板の幅方向）に延びる光照射領域を有する光照射装置を備える。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、前述した光照射装置を一方向（基板の幅方向）と交差する走査方向及び一方向（基板の幅方向）に沿ったシフト方向にそれぞれ往復移動させる光照射装置移動部を備える。この光照射装置移動部を備えることで、定位置で支持された基板に対して光照射装置を移動させて走査露光を行うことができ、また、光照射装置を走査方向とは交差するシフト方向に移動させることで、光照射装置の露光むらを均一化することが可能になる。
【００１３】
また、本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、前述した光照射装置の走査方向に沿った往復移動の中央位置に対して、走査方向の両側に配置された一対の基板支持部を備える。これによって、一対の基板支持部を、光照射装置の走査方向に沿った往復移動の中央位置両側に近接配置して、一方の基板支持部に支持されている基板に対して光照射装置を移動させる走査露光を他方の基板支持部に干渉すること無く行うことができる。
【００１４】
また、本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、前述した基板支持部に対してそれぞれ設けられ、光配向処理の対象となる基板を搬出・搬入する基板搬出搬入部を備える。これにより、一方の基板支持部に支持された基板に対して光照射装置を移動させる走査露光を行う工程中に、他方の基板支持部に対して、処理済みの基板の搬出と未処理の基板の搬入を行うことができる。
【００１５】
このように本発明の実施形態に係る光配向処理装置は、一対の基板支持部を備えて、一方の基板支持部に支持された基板に対して光配向処理を施す処理工程中に他方の基板支持部に対しての基板の搬出・搬入を行うことができるので、複数の基板を連続的に処理する場合に、基板の搬出・搬入に要するタクトタイムを光配向処理工程のタクトタイムに重ねることでき、全体のタクトタイムを短くすることができる。その際に、光照射装置を移動させる走査露光を行うことで、基板支持部を移動させる従来技術と比較して、走査方向に沿った設置占有領域を小さくすることができる。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る光配向処理装置を説明する。図において、矢印のＸ方向は、処理対象の基板の幅方向（シフト方向）を示しており、矢印のＹ方向は、基板の幅方向に交差する走査方向を示しており、矢印のＺ方向は、上下（鉛直）方向を示している。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る光配向処理装置１は、光照射装置１０と、光照射装置移動部２０と、一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）に対して、ぞれぞれ設けられる基板搬出搬入部４０（４０Ａ，４０Ｂ）を備えている。
【００１８】
光照射装置１０は、図２に示すように、光源１１と反射部材１２と偏光子１３などを備えており、一方向（図示Ｘ方向）に延びる光照射領域Ｌに、偏光子１３を通過した偏光光を照射する。ここでの光源１１は、図示Ｘ方向に延びる長尺な棒状ランプを用いることができるが、図示Ｘ方向又は図示Ｙ方向に短尺に延びるランプを図示Ｘ方向に複数並べて、図示Ｘ方向に延びる光照射領域Ｌを形成するものであってもよい。光源１１の種類としては、紫外光の照射が可能な高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどを用いることができる。
【００１９】
光照射装置移動部２０は、光照射装置１０を支持する支持ステージ２１を備え、この支持ステージ２１を走査方向（図示Ｙ方向）に移動させる走査方向移動機構２２と、支持ステージ２１をシフト方向（図示Ｘ方向）に移動させるシフト方向移動機構２３を備えている。走査方向移動機構２２とシフト方向移動機構２３は、図示省略の駆動源の駆動力によって支持ステージ２１を走査方向又はシフト方向に往復移動させるものであればよく、ラック・ピニオンやスクリューねじなどの機構、或いはリニアモータなどを用いることができる。
【００２０】
一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）は、光照射装置１０の走査方向（図示Ｙ方向）に沿った往復移動の中央位置Ｓ１に対して、走査方向の両側に配備される。光照射装置１０は、支持ステージ２１の走査方向に沿った往復移動で、中央位置Ｓ１から右端位置Ｓ２或いは左端位置Ｓ３に移動する。一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）のうち一方の基板支持部３０Ａは、中央位置Ｓ１と右端位置Ｓ２の間に配置され、他方の基板支持部３０Ｂは、中央位置Ｓ１から左端位置Ｓ３の間に配置される。
【００２１】
基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）は、例えば、台部３１と、台部３１上に図示Ｚ方向に沿って立設される複数のピン３２を備える。ピン３２は、例えば等間隔でマトリクス状に配置され、その先端で処理対象の基板Ｗを支持する。このようなピン３２による基板Ｗの支持は、台部３１の平面で基板を支持する場合と比較して、基板Ｗの擦れ傷や静電気の悪影響を排除することができる。
【００２２】
基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）のそれぞれには、光配向処理の対象となる基板Ｗを基板支持部３０に搬出・搬入する基板搬出搬入部４０（４０Ａ，４０Ｂ）を備えている。基板搬出搬入部４０は、例えば、ロボットアームを備えており、基板支持部３０への基板Ｗの搬入（ロード）と搬出（アンロード）を行う。
【００２３】
基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）には、基板回転装置３３が設けられている。基板回転装置３３は、基板支持部３０によって支持される基板Ｗの方向を光照射装置１０が照射する偏光光の偏光軸方向に対して設定角度θに回転させるものであり、基板上に付されたアライメントマークを読み取るアライメントカメラ３４からの検知信号に基づく回転制御部３５の出力によって台部３１を回転させて、基板Ｗの方向を設定角度θに調整する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る光配向処理装置１は、光照射装置移動部２０と基板搬出搬入部４０の動作を制御する制御部５０を備えている。制御部５０は、光照射装置移動部２０を動作して、一方の基板支持部３０（３０Ａ）に支持された基板上に偏光光を照射するために、光照射装置１０を走査方向（図示Ｙ方向）に沿って移動させる動作中に、基板搬出搬入部４０（４０Ｂ）を動作して、他方の基板支持部３０（３０Ｂ）上の処理済み基板を搬出すると共に他方の基板支持部３０（３０Ｂ）上に未処理基板を搬入する。また、同様に、制御部５０は、光照射装置移動部２０を動作して、基板支持部３０（３０Ｂ）に支持された基板上に偏光光を照射するために、光照射装置１０を走査方向（図示Ｙ方向）に沿って移動させる動作中に、基板搬出搬入部４０（４０Ａ）を動作して、基板支持部３０（３０Ａ）上の処理済み基板を搬出すると共に基板支持部３０（３０Ａ）上に未処理基板を搬入する。
【００２５】
この際、一つの基板支持部３０（３０Ａ又は３０Ｂ）に支持された基板Ｗに対しての光配向処理は、走査方向に沿った光照射装置１０の往復移動によってなされる。図３は、光照射装置移動部２０の動作例による光照射装置１０におけるＸ方向中心位置Ｐの移動軌跡を示している。光照射装置１０は、中央位置Ｓ１から右端位置Ｓ２に向かう第１工程の移動（１）で、基板支持部３０Ａに支持される基板Ｗに対して第１回目の走査露光を行い、右端位置Ｓ２において、Ｘ方向に沿った第２工程の移動（２）でシフト移動を行い、その後、第３工程の移動（３）で、基板支持部３０Ａに支持される基板Ｗに対しての第２回目の走査露光を行う。その後、光照射装置１０は、中央位置Ｓ１から左端位置Ｓ３に向かう第４工程の移動（４）で、基板支持部３０Ｂに支持される基板Ｗに対して第１回目の走査露光を行い、左端位置Ｓ３において、Ｘ方向に沿った第５工程の移動（５）でシフト移動を行い、その後、第６工程の移動（６）で、基板支持部３０Ｂに支持される基板Ｗに対しての第２回目の走査露光を行う。
【００２６】
このように往復の走査露光で基板表面の膜又は層を光配向処理すると、光照射装置１０の光源１１の出射光量を抑えることができ、また、走査速度を速めてスループットの向上を図ることができる。また、一対の基板支持部３０（３０Ａ，３Ｂ）を用いて複数の基板に対して光配向処理を行う場合には、光照射装置１０の移動は往復移動することが必須になるので、一つの基板に対して往復の走査露光を行うことで、効率的な光照射装置１０の移動を実現することができる。また、左右端位置Ｓ２，Ｓ３で光照射装置１０をＸ方向に所定量シフトさせるので、光照射装置１０の光量にＸ方向に沿ったばらつきがあったとしても、往復の走査露光でそのばらつきを均一化することができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る光配向処理装置１は、一対の基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）に対して、光照射装置１０を移動させる走査露光を行って、所謂ツインステージ露光を実現することができる。これによって、基板を支持するステージを移動させる従来技術と比較して、処理装置の設置占有領域を走査方向に沿って小さくすることができる。
【００２８】
また、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）に支持された基板に対して走査露光を行う際に、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）の位置は一定に保持されるので、走査露光中に基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）及び基板Ｗの振動を十分に抑制することができる。これによって、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）が基板Ｗを複数のピン３２の先端で支持する場合にも、基板Ｗの位置ずれや基板への傷付きを抑制することとができる。
【００２９】
また、本発明の実施形態に係る光配向処理装置１は、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）を基板回転装置３３により回転調整することで、基板Ｗの方向を照射される偏光光の偏光軸方向に対して設定角度に保持して光配向処理を行う場合にも、基板支持部３０（３０Ａ，３０Ｂ）の位置を一定に保持した状態で調整することができるので、設定角度を精度良く調整することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その課題及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１：光配向処理装置，
１０：光照射装置，１１：光源，１２：反射部材，１３：偏光子，
２０：光照射装置移動部，２１：支持ステージ，
２２：走査方向移動機構，２３：シフト方向移動機構，
３０（３０Ａ，３０Ｂ）：基板支持部，３１：台部，３２：ピン，
３３：基板回転装置，３４：アライメントカメラ，３５：回転制御部，
４０（４０Ａ，４０Ｂ）：基板搬出搬入部，
５０：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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