(54)【考案の名称】偏光露光装置

(73)【実用新案権者】群創光電股▲ふん▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は露光装置に関し、特に偏光露光装置に関するものである。

【従来の技術】

【0002】
液晶配向技術は、液晶表示装置において表示される画面の品質を決定する重要な技術の一つである。高品質の画面を表示するために、液晶表示パネル内の液晶材料は安定、且つ均一な初期配置を有しなければならない。通常の液晶表示装置内には、液晶分子の配向を誘導するために使用される薄層が設けられ、この薄層は、液晶配向膜(alignment layer)と称される。
【0003】
いま、業界では、例えば、垂直配向型(VA)、インプレーンスイッチング(In-Plane Switching, IPS)型やフリンジフィールドスイッチング(Fringe Field Switching, FFS)型などの表示パネルを広視野角技術に応用する場合、光配向(Photo-alignment)の技術を利用して液晶分子の配向方向を制御することで、製品の光学特性及び製品の歩留まりを改善する方法が、すでに見出されている。しかし、光配向材料は高い露光量が必要であるため、作業時間が増えてしまい、且つ生産量(throughput)の低下を引き起こすという問題があった。
【0004】
従って、如何にして露光効果を高め、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高められる偏光露光装置を提供するかが、いま重要な課題の一つとなっている。
【考案が解決しようとする課題】
【0005】
上記課題に鑑み、本考案の目的は、露光効果を高め、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高められる偏光露光装置を提供することを課題とする。

【効果】

【0016】
上記により、本考案の偏光露光装置は温度制御ユニットを備え、温度制御ユニットは基板を製造工程温度に達するように制御し、例えば、加熱手段を利用することで、基板が製造工程温度に達するように制御する。基板が製造工程温度に達した時、その露光効果は大幅に高められるため、同様の露光光源を用いる場合、基板の露光時間を短縮することができる。よって、本考案の偏光露光装置は、作業時間を短縮できるとともに、生産量を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本考案の偏光露光装置の実施例1の概略図である。
【図2】本考案の偏光露光装置の実施例2の概略図である。
【図3】本考案の偏光露光装置の実施例3の概略図である。
【図4】本考案の偏光露光装置の実施例4の概略図である。
【図5】本考案の偏光露光装置の実施例5の概略図である。

【0018】
関連する図面を参照しながら、本考案の好ましい実施例に係る偏光露光装置を以下の通りに説明し、このうち同じ部材は同じ符号を付して説明する。
【0019】
図1は本考案の実施例1における偏光露光装置1の概略図である。図1に示すように、偏光露光装置1は基板Sに対して露光を行う。偏光露光装置1は、基板載置ユニット11と、温度制御ユニット12と、露光ユニット13とを備える。本考案は偏光露光装置1の応用範囲を特に限定せず、例えば、光配向製造工程の露光工程に応用して、光配向層を生成させるか、または3D表示パネルの露光工程に応用して、光路差層(retardation layer)を生成させる。基板Sは、感光(photo-sensitive)材料を有することで、偏光露光装置1の露光ユニット13から発する光線を感知することができる。この基板Sは、例えば、マザーガラス基板(即ち、単なるガラス基板であり、まだパターン化の層を有していない)、プライムフレキシブル基板、薄膜トランジスタ(TFT)基板、カラーフィルタ(CF)基板、または液晶ディスプレイ(LCD)パネル、等々である。また、本実施例の偏光露光装置1は広視野角技術に応用でき、例えば、垂直配向型(VA)の表示パネル、インプレーンスイッチング(In-Plane Switching, IPS)型の表示パネル、またはフリンジフィールドスイッチング(Fringe Field Switching, FFS)型の表示パネルなどに応用されることができる。
【0020】
基板載置ユニット11は基板Sを載置するために用いられる。基板載置ユニット11は基板載置台111を備え、基板Sは基板載置台111に設置される。一実施例において、基板載置台111は平行移動、または回転することができる。本実施例において、基板載置ユニット11は回転モジュール112を更に備え、回転モジュール112は、基板載置台111を回転させ、次の製造工程を容易にするために、基板Sを特定の向きに回転させるためのものである。回転モジュール112は、例えば、駆動モータ、回転軸、または他の適切な部材を含む。回転モジュール112は、従来技術によって実現することができるので、ここで繰り返して述べない。
【0021】
温度制御ユニット12は、基板Sが製造工程温度に達するように制御する。ここにおいて、基板Sが製造工程温度に達した場合、露光製造工程における露光効果の向上に有利である。温度制御ユニット12は基板Sを加熱及び/または冷却させることができる。本実施例の温度制御ユニット12は、様々な手段によって基板Sの温度を制御することができる。例えば、温度制御ユニット12は、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュールを有することで、基板Sを加熱して製造工程温度に達させる。また、温度制御ユニット12が基板Sに対して温度制御を行うタイミングは、さまざまの態様を有している。一実施態様において、温度制御ユニット12は、基板載置ユニット11に設置された基板Sに対して温度制御を行うことができる。別の実施態様では、温度制御ユニット12は、基板載置ユニット11に置かれる前の基板Sに対して温度制御を行い、温度制御がすでに行われた基板Sが、移送ユニットによって、基板載置ユニット11に移送される。もう一つの実施態様では、温度制御ユニット12は、例えば図5に示すように、第1温度制御ユニット121と第2温度制御ユニット122を有する。第1温度制御ユニット121は基板Sに対して温度制御を行い、移送ユニットは、温度制御がすでに行われた基板Sを基板載置ユニット11に移送し、第2温度制御ユニット122は、基板載置ユニット11に設置された基板Sに対して温度制御を行い、基板Sに必要な製造工程温度に達させる。従って、温度制御ユニット12は、基板載置ユニット11と統合して設置したり、または基板載置ユニット11の外部に設置したり、またあるいは、一部分が基板載置ユニット11に統合し、且つ他部分が基板載置ユニット11の外部に設置したりすることができる。
【0022】
また、上記の製造工程温度とは、露光製造工程に最大の効果を果たすために有利な温度を指している。または、露光時に熱エネルギーの一部が基板にも供給されることを考慮すると、製造工程温度は、露光製造工程に最大の効果を果たすために有利な温度より更に低い温度とすることも可能である。しかし、本考案はこれらに限定されない。
【0023】
露光ユニット13は製造工程温度に達した基板Sに対して偏光露光を行う。露光ユニット13は偏光光源を備え、偏光光源は、例えば、少なくとも一つのランプ、またはその他の発光素子を有する。この偏光光源は、例えば、直線偏光、円偏光、または楕円偏光の光線を発し、実際のニーズに応じて実施することができる。偏光光源は、例えば、紫外線光源であり、当然、実際のニーズに応じて、偏光光源は、その他の波長の光を発することもできる。一実施例では、偏光光源は、基板載置ユニット11の少なくとも一部に隣接する。従って、基板Sが基板載置台111上で、温度制御ユニット12の制御によって製造工程温度に達した時、この基板Sは、直ちに露光ユニット13の操作範囲に入って露光されるため、製造工程温度に維持されたままで露光が行われ、露光効果を高めることができる。
【0024】
本実施例では、偏光露光装置1は、洗浄ユニット14を更に備え、この洗浄ユニット14は基板Sを洗浄するために用いられる。ここでは、基板Sは順に、洗浄ユニット14と温度制御ユニット12を通過する。つまり、基板Sは、まず、洗浄ユニット14により不純物を除去した後、温度制御ユニット12により加熱される。これによって、不純物も加熱されて次の露光製造工程に悪影響が生じないようにすることができる。洗浄ユニット14は、乾式、または湿式の方法によって洗浄することができる。
【0025】
基板に対して温度制御を行わずに、直接に露光を行う従来技術のものと比べると、本考案の実施例では、基板Sを温度制御ユニット12によって製造工程温度に制御してから露光を行うため、検証により、露光時間を少なくとも50%短縮し、作業時間を大幅に減少できるとともに、生産量を高めることができた。
【0026】
本考案の偏光露光装置1においては、複数の実施例が可能である。以下、図2から図5を例に挙げて説明する。図2から図5は本考案の偏光露光装置1の異なる実施例2〜5の概略図である。なお、以下の実施例2〜5においても、前記実施例1と同様に、洗浄ユニット14を設けることが可能であり、その目的及び作用効果も前記実施例1の場合と同様であるので、重複図示及び説明は省略する。
【0027】
実施例2では、図2に示すように、基板Sは偏光露光装置1の基板載置台111に設置され、温度制御ユニット12は、基板載置ユニット11に接続されるか、または基板載置ユニット11と共に統合される。これによって、基板Sが基板載置台111に設置された時、温度制御ユニット12は基板Sに対して温度制御を行うことで、基板Sを製造工程温度に達させることができる。その他の実施態様において、温度制御ユニット12は基板載置台111の外部に、例えば、その上方に設置することで、基板Sに対して加熱することができる。次に、基板Sは露光装置13に移送されて、露光を行う。基板載置台111と露光装置13がかなり近接しているため、基板Sは製造工程温度に維持された状態で露光を行い、露光効果を高めることができる。
【0028】
実施例3では、図3に示すように、温度制御ユニット12は基板載置台111の外部に設置されている。ここでは、温度制御ユニット12は熱板を備えるものを例とする。基板Sを、まず、温度制御ユニット12に設置することで、温度制御ユニット12によって製造工程温度までに加熱する。次に、移送ユニット15は、温度制御がすでに行われた基板Sを基板載置台111に移送する。移送ユニット15は、例えば、機械アームと駆動モータを備え、駆動モータが機械アームを駆動することで、基板Sを基板載置台111に移送する。この移送ユニット15は、従来技術によって実現することができるので、ここで繰り返して述べない。基板Sを基板載置台111に設置した後、基板Sを直接に露光装置13に移送して露光を行うか、または、上記の回転モジュールにより基板Sを特定の角度までに回転してから露光装置13に移送して露光を行う。温度制御ユニット12は基板載置台111の外部に設置されているので、製造工程温度までに加熱するために必要な時間が、作業時間と生産量に影響を与えないようにすることができる。
【0029】
実施例4では、図4に示すように、基板Sは基板載置台111に設置され、温度制御ユニット12が基板載置台111の外部に、例えば、その上方に設置される。ここでは、温度制御ユニット12はレーザ供給モジュールを備えるものを例とする。レーザ供給モジュールはレーザ光を発することで、基板Sに対して加熱する。この実施態様において、レーザ供給モジュールは、移動可能なものであり、基板Sの異なる部位に対して加熱することができる。例えば、走査方向SDに沿って移動することで、基板Sに対して均等に加熱することができる。そして、温度制御が終了した後、基板Sを露光装置13に移送して露光を行う。または、レーザ供給モジュールを固定し、基板載置台111が走査方向SDの逆方向に沿って露光装置13に向かって前進することで、基板Sをレーザ供給モジュールによって加熱しながら、露光ユニットに進入させることもできる。これによって、製造工程時間を全体的に短縮し、且つ基板Sを製造工程温度に維持した状態で露光を行うことができる。
【0030】
実施例5では、図5に示すように、温度制御ユニット12は、第1温度制御ユニット121と第2温度制御ユニット122を有する。第1温度制御ユニット121は基板Sに対して温度制御を行う。ここでは、第1温度制御ユニット121は基板載置台111の外部に設置される。第1温度制御ユニット121が基板Sを製造工程温度、または前記製造工程温度に近い温度までに加熱した後、移送ユニット15は、まず、基板Sを基板載置台111に移送してから、第2温度制御ユニット122が基板Sに対して温度制御を行う。ここでは、第2温度制御ユニット122は基板載置ユニット11に接続するか、または基板載置ユニット11と共に統合される。第2温度制御ユニット122によって、基板Sに対して温度制御を行うことで、基板Sをより正確に製造工程温度に維持し、露光効果を高めることができる。
【0031】
注意すべきことは、上記各実施例及び実施態様の技術的特徴は、単独で実施することも、組み合わせて実施することもできる。
【0032】
上記をまとめると、本考案に基づいた偏光露光装置は温度制御ユニットを備え、温度制御ユニットは基板が製造工程温度に達するように制御し、例えば、加熱手段を利用することで、基板が製造工程温度に達するように制御する。基板が製造工程温度に達した時、その露光効果は大幅に高められるため、同様の露光光源を用いる場合、基板の露光時間を短縮することができる。よって、本考案の偏光露光装置は作業時間を短縮できるとともに、生産量を高めることができる。
【0033】
上記実施例は例示的なものであって、本考案を限定するためのものではない。本考案の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本考案は以上の如く構成したため、露光効果を高めるとともに、作業時間を短縮することができる偏光露光装置を提供し得るものである。
【0035】
1 偏光露光装置
11 基板載置ユニット
111 基板載置台
112 回転モジュール
12 温度制御ユニット
121 第1温度制御ユニット
122 第2温度制御ユニット
13 露光ユニット
14 洗浄ユニット
15 移送ユニット
S 基板
SD 走査方向

(57)【要約】

【課題】露光効果を高め、作業時間を短縮するとともに、生産量を高め得る偏光露光装置を提供する。【解決手段】偏光露光装置1は、基板Sに対して露光を行う偏光露光装置であって、基板を設置する基板載置ユニット11と、基板に対応して設置され、基板が製造工程温度に達するように制御する温度制御ユニット12と、基板に対応して設置され、偏光を供給するとともに、基板に対して露光を行う露光ユニット13とを備える。基板としては、薄膜トランジスタ基板、カラーフィルタ基板、または液晶表示パネルを対象とすることができる。温度制御ユニットとしては、熱板、熱風供給モジュール、赤外線供給モジュール、またはレーザ供給モジュール、等々を用いることができる。


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