JP2009198536A - マスク、偏光露光装置、液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小さなスペースに配置可能な、偏光分離機能を有するマスク、偏光露光装置、及び液晶装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】偏光露光装置は、被露光基板を載置するステージと、平面視でステージ上の被露光基板に重なる位置に配置されたマスク５と、光源と、光源からの光を、マスク５を経てステージ上の被露光基板に至る光路に沿って導く光学系と、を備える。マスク５は、複数の基板保持部５３を有する基部５１と、各基板保持部５３において、光の入射方向に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板９と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明に係る一態様は、マスク、偏光露光装置、液晶装置の製造方法に関する。

一般に液晶装置は、シール材を介して貼り合わされた一対の基板と、この一対の基板の間に封入された液晶とを有して構成される。また、一対の基板の対向面には、液晶を所定の方向に配向させるための配向膜が形成されている。従来、配向膜に対する配向処理の方法としては、配向膜を直接布等で擦るラビング処理が用いられているが、近年では、光配向材料に偏光を露光することにより配向処理を行う光配向が注目されている（例えば特許文献１）。

図１２は、従来より光配向処理に用いられている偏光露光装置４の模式図である。偏光露光装置４は、ワークＷを水平に載置するためのステージ３３と、光源３２と、光源３２からの光をワークＷに導く光学系とを有している。光学系は、ミラー４１，４２，４３、コリメータレンズ３４、インテグレータレンズ３８から構成されている。ここで、コリメータレンズ３４とインテグレータレンズ３８との間の光路上には、偏光子３６が配置されている。偏光子３６は、光軸に対して傾斜した状態で重ねられた多数の石英基板からなる反射型偏光子である。偏光子３６は、ｓ偏光を反射させ、かつｐ偏光を透過する。偏光露光装置４は、偏光子３６の偏光分離機能によりワークＷに直線偏光を露光することができる。

特開２００４−３４７６６８号公報

しかしながら、このような構成においては、偏光子３６を透過した光がワークＷの全面に照射されるよう、偏光子３６を構成する石英基板の面積を大きくする必要がある。このように大面積の石英基板が用いられることに起因して、偏光度を上げるために石英基板の枚数を増加させることが困難であるという課題がある。また、光学系による偏光解消を回避するために偏光子３６をワークＷの直上に配置すると、自重により石英基板が撓み、かえって透過光の偏光度が低下してしまうという課題がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］複数の基板保持部を有する基部と、各前記基板保持部において、前記基部の主面に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を備えるマスク。

このような構成によれば、基部の主面に垂直な方向から基板保持部に入射した光は、透光性基板に斜めに入射し、各透光性基板において、ｓ偏光はｐ偏光より高い反射率で反射される。したがって、入射光が複数の透光性基板を連続して透過する際に、入射光からはｓ偏光が多段的に取り除かれてゆき、最終的な透過光には、ほぼｐ偏光のみが含まれる。このように、上記マスクによれば、基板保持部に入射した光のうちのｐ偏光を選択的に透過させることができる。ここで、基部は複数の基板保持部を有し、基板保持部のそれぞれにおいて複数の透光性基板を保持する構成であるため、１枚の透光性基板の大きさを必要に応じて小さくすることができる。このため、小さなスペースで透光性基板を多数重ねることができ、容易に消光比を上げることが可能となる。また、多数の透光性基板を重ねても、各透光性基板が小さいために撓みが生じにくく、高い偏光度の光を取り出すことができる。

［適用例２］上記マスクであって、前記基部は、透光性を有する板状の部材であり、前記基板保持部は、前記基部に設けられた、前記基部の主面に対して傾斜した面を有する凹部であり、前記透光性基板は、前記凹部の前記傾斜した面に沿って配置されているマスク。

このような構成によれば、基部の一部に透光性基板を埋める形で透光性基板が保持されるため、マスクの全体が占めるスペースを小さく抑えながら多数の透光性基板を配置することができる。

［適用例３］上記マスクであって、前記基部は板状の部材であり、前記基板保持部は、前記基部の表面と、前記基部上に設けられた、一対の凸状の支持板とから構成され、前記透光性基板は、前記支持板に立て掛けられた状態で配置されているマスク。

このような構成によれば、容易に基板支持部を構成することができる。また、一対の凸状の支持板の間隔を調整することにより、透光性基板の配置角度を容易に設定することができる。

［適用例４］被露光基板に偏光を露光する偏光露光装置であって、前記被露光基板を載置するステージと、平面視で前記ステージ上の前記被露光基板に重なる位置に配置されたマスクと、光源と、前記光源からの光を、前記マスクを経て前記ステージ上の前記被露光基板に至る光路に沿って導く光学系と、を備え、前記マスクは、複数の基板保持部を有する基部と、各前記基板保持部において、前記光の入射方向に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を有する偏光露光装置。

このような構成によれば、光源からの光のうち、マスクを透過した光を被処理基板に露光することができる。ここで、マスクに入射した光は、基板保持部に保持された透光性基板に斜めに入射し、各透光性基板において、ｓ偏光はｐ偏光より高い反射率で反射される。したがって、マスクへの入射光が複数の透光性基板を連続して透過する際に、入射光からはｓ偏光が多段的に取り除かれてゆき、最終的な透過光には、ほぼｐ偏光のみが含まれる。よって、上記マスクからは、基板保持部に入射した光のうちのｐ偏光が選択的に透過され、被処理基板に露光される。ここで、基部は複数の基板保持部を有し、基板保持部のそれぞれにおいて複数の透光性基板を保持する構成であるため、１枚の透光性基板の大きさを必要に応じて小さくすることができる。このため、小さなスペースで透光性基板を多数重ねることができ、容易に消光比を上げることが可能となる。また、多数の透光性基板を重ねても、各透光性基板が小さいために撓みが生じにくく、高い偏光度の光を取り出すことができる。なお、本明細書において平面視とは、ステージ上の被露光基板の法線方向から見ることをいう。

［適用例５］上記偏光露光装置であって、前記基部は、透光性を有する板状の部材であり、前記基板保持部は、前記基部に設けられた、前記光の入射方向に対して傾斜した面を有する凹部であり、前記透光性基板は、前記凹部の前記傾斜した面に沿って配置されている偏光露光装置。

このような構成によれば、基部の一部に透光性基板を埋める形で透光性基板が保持されるため、マスクの全体が占めるスペースを小さく抑えながら多数の透光性基板を配置することができる。

［適用例６］上記偏光露光装置であって、前記基部は板状の部材であり、前記基板保持部は、前記基部の表面と、前記基部上に設けられた、一対の凸状の支持板とから構成され、前記透光性基板は、前記支持板に立て掛けられた状態で配置されている偏光露光装置。

このような構成によれば、容易に基板支持部を構成することができる。また、一対の凸状の支持板の間隔を調整することにより、透光性基板の配置角度を容易に設定することができる。

［適用例７］上記偏光露光装置であって、前記透光性基板の法線と前記光の入射方向とがなす角はブリュースター角である偏光露光装置。

このような構成によれば、マスクの基板保持部に入射した光は、各透光性基板において、ｓ偏光は一部が反射するのに対し、ｐ偏光は反射せずすべて透過する。よって、マスクの消光比を高め、マスクを透過する光の偏光度をより大きくすることができる。

［適用例８］上記偏光露光装置であって、前記被露光基板は、複数の被処理領域を有し、前記マスクの各前記基板保持部は、平面視で少なくとも１つの前記被処理領域を覆う大きさに構成されている偏光露光装置。

このような構成によれば、各被処理領域に一様な偏光を露光することができる。

［適用例９］上記偏光露光装置であって、前記光学系は、前記光源から前記マスクに至る光路上に配置された偏光子を有する偏光露光装置。

このような構成によれば、マスクに入射する光を、偏光子によりあらかじめ所定の消光比を有する偏光とすることができる。すなわち、マスクによる偏光選択機能と偏光子による偏光選択機能とを掛け合わせることとなり、さらに高い消光比を有する偏光を被処理基板に露光することができる。

［適用例１０］被露光基板を載置するステージと、平面視で前記ステージ上の前記被露光基板に重なる位置に配置されたマスクと、光源と、前記光源からの光を、前記マスクを経て前記ステージ上の前記被露光基板に至る光路に沿って導く光学系と、を備え、前記マスクは、複数の基板保持部を有する基部と、各前記基板保持部において、前記光の入射方向に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を有する偏光露光装置を用いた液晶装置の製造方法であって、一対の基板の少なくとも一方に光配向材料を塗布して前記被露光基板を製造する工程と、前記被露光基板上の前記光配向材料に、前記偏光露光装置によって偏光を露光する工程と、前記一対の基板を、シール材を介して貼り合わせる工程と、前記一対の基板の間に液晶を封入する工程と、を有する液晶装置の製造方法。

このような方法によれば、偏光露光装置によって光配向処理された配向膜を有する液晶装置を製造することができる。ここで、偏光露光装置は、マスクに含まれる透光性基板を必要に応じて小さくすることができるため、小さなスペースで高い消光比の偏光を被露光基板に露光することができる。このため、配向膜の配向規制力を均一にすることが可能となり、液晶の配向乱れによる表示不良の少ない、高品位な液晶装置を製造することができる。

以下、図面を参照し、マスク、偏光露光装置及び液晶装置の製造方法の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。

（第１の実施形態）
＜Ａ．液晶装置＞
まず、本実施形態に係る液晶装置１の構成について説明する。図１は、液晶装置１の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である。液晶装置１は、枠状のシール材１２を介して対向して貼り合わされた、一対の基板としての素子基板１０、対向基板２０を有している。素子基板１０、対向基板２０、シール材１２によって囲まれた空間には、液晶１４が封入されている。素子基板１０は、対向基板２０より大きく、一部が対向基板２０に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、液晶１４を駆動するためのドライバＩＣ１６が実装されている。

素子基板１０のうち対向基板２０に対向する面には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子、各種配線、透光性を有する画素電極等を含む回路素子層（不図示）が形成されており、回路素子層の上に配向膜１１が形成されている。また、対向基板２０のうち素子基板１０に対向する面には、カラーフィルタ、共通電極等（不図示）が形成されており、これらの構成要素の上に配向膜２１が形成されている。配向膜１１，２１は、光配向材料に直線偏光の紫外線を露光することにより形成され、直線偏光の方向に沿った配向規制力が付与されている。ここで、光配向材料は、偏光を照射することにより、偏光の方向に沿った配向規制力が生じる部材である。詳しくは、光配向材料に偏光を照射することにより、光配向材料を構成する分子の光反応部位のうち、照射光の偏光方向に平行な成分が光化学反応を起こし、当該分子近傍の液晶分子の配向方向を規制することが可能となる。光配向材料としては、例えば、吸収波長が３１３ｎｍの樹脂材料を用いることができる。このように、配向膜１１，２１は、光配向処理の方向に沿って液晶１４を配向させる機能を有する。配向膜１１，２１の配向方向は、例えば互いに直交する方向とする。このとき液晶１４は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードとすることができる。

なお、液晶装置１の構成はＴＮモードに限られず、この他にも、液晶分子を基板と垂直に配向させるＶＡ（Vertical Alignment）モードや、素子基板１０側に画素電極及び共通電極を備え、素子基板１０に平行な成分を有する電界により液晶１４を駆動するＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード又はＩＰＳ（In Plane Switching）モード等の構成とすることができる。また、駆動方式としてはＴＦＴ素子等のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス型に限られず、パッシブマトリクス型としてもよい。パッシブマトリクス型における液晶モードとしては例えばＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードとすることができる。

液晶１４は、印加される駆動電圧の大きさに応じて配向方向を変える。液晶装置１は、液晶１４の配向方向に応じた偏光変換機能と、素子基板１０及び対向基板２０を挟んで配置された偏光板（不図示）の偏光選択機能とによって入射光を変調することにより、種々の表示を行うことができる。

図２は、液晶装置１を製造する際に用いられるマザー基板１００ａ，１００ｂの平面図である。液晶装置１を製造する際には、このようなマザー基板１００ａ，１００ｂ上に複数の液晶装置１に対応する構成要素を形成していく。より詳しくは、マザー基板１００ａには、複数の素子基板１０に対応する構成要素が形成され、マザー基板１００ｂには、複数の対向基板２０に対応する構成要素が形成される。液晶装置１の製造工程は、マザー基板１００ａ，１００ｂを貼り合わせた後に、個々の液晶装置１の大きさにブレイク（切断）する工程を含む。以下では、マザー基板１００ａ，１００ｂのいずれかを指す場合には、単にマザー基板１００とも表記する。

＜Ｂ．偏光露光装置及びマスク＞
続いて、液晶装置１の製造に用いられる偏光露光装置３について説明する。図３は、偏光露光装置３の構成を示す模式図である。偏光露光装置３は、被露光基板としてのマザー基板１００を水平に載置するためのステージ３３と、マスク５と、光源３２と、光源３２からの光を、マスク５を経てステージ３３上のマザー基板１００に至る光路に沿って導く光学系と、を有している。偏光露光装置３は、マスク５等の機能により、光源３２から射出された光から直線偏光を取り出して、ステージ３３上のマザー基板１００に露光する装置である。図３中の破線の矢印は、光路を示している。

光源３２は、紫外線を含む光を射出するものであり、例えば超高圧水銀灯を用いることができる。また、マスク５は、平面視でステージ３３上のマザー基板１００に重なる位置に配置されている。マザー基板１００は、マスク５に対向する面に光配向材料が塗布された状態でステージ３３上に載置される。

上記光学系は、ミラー４１，４２，４３、コリメータレンズ３４、インテグレータレンズ３８を含んで構成されている。コリメータレンズ３４とインテグレータレンズ３８との間の光路上には、偏光子６が配置されている。偏光子６は、光軸に対して傾斜した状態で重ねられた多数の石英基板からなる反射型偏光子である。より詳しくは、偏光子６は、石英基板への光の入射角がブリュースター角となるように配置されている。

ブリュースター角とは、屈折率の異なる物質の界面において、反射光が完全に偏光となるような光の入射角を言う。ブリュースター角で入射した光のうち、入射面に垂直な振動方向を有するｓ偏光は一定の反射率で反射される一方で、入射面に平行な振動方向を有するｐ偏光は反射せず、吸収等の損失がなければすべて透過される。ブリュースター角（θｂとする）は、光入射側の物質の屈折率をｎ₁、射出側の物質の屈折率をｎ₂とすると、θｂ＝arctan（ｎ₂／ｎ₁）で表される。本実施形態では、空気の屈折率（ｎ₁＝１．０）と石英の屈折率（ｎ₂＝１．５）とから定まり、ブリュースター角は約５６度である。

このような構成の偏光子６は、ｓ偏光を反射させ、かつｐ偏光を透過する。すなわち、偏光子６は、偏光分離機能を有している。石英基板の積層数を増やすことによって、消光比を大きくすることができる。本実施形態では、偏光子６における石英基板の積総数は、４５枚である。

上記において消光比とは、偏光分離機能を有する素子に関する特性値であって、素子を透過した光における、特定の偏光成分（上記ではｐ偏光）の強度の、これに直交する偏光成分（上記ではｓ偏光）の強度に対する比である。したがって、上記の例では、消光比が高いほど、透過光に含まれるｐ偏光の割合が高くなる。

光源３２から射出された光は、ミラー４１によって反射され、コリメータレンズ３４によって平行光に変換された後に偏光子６に入射する。偏光子６は、入射した光のうち大部分のｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過する。ここで、偏光子６によるこうした偏光分離は不完全であってもよい。後にマスク５によっても偏光分離が行われるためである。偏光子６を透過した光は、フライアイレンズを用いて構成されたインテグレータレンズ３８によって面内強度分布が均一化された後に、ミラー４２，４３によって反射され、マスク５に入射する。そして、マスク５の偏光分離機能によってより偏光度の高い直線偏光となってステージ３３上のマザー基板１００に露光される。ステージ３３の面、マザー基板１００、マスク５は、互いに平行に配置されており、光源３２から光学系により導かれた光は、これらの各構成要素の面に垂直に入射する。

ここで、マスク５の構成について説明する。図４は、マスク５の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。マスク５は、複数の基板保持部５３を有する基部５１と、各基板保持部５３において、基部５１の主面５１ａに対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板９と、を備えている。基板保持部５３は、基部５１に設けられた、基部５１の主面５１ａに対して傾斜した面５３ａを有する凹部であり、透光性基板９は、この凹部の傾斜した面５３ａに沿って配置されている。図４（ａ）では、説明の便宜上、１つの基板保持部５３にのみ透光性基板９が描かれているが、実際にはすべての基板保持部５３に透光性基板９が配置されている。マスク５は、基部５１の主面５１ａがステージ３３と平行となるように配置される（図３）。したがって、マスク５には、主面５１ａに垂直な方向から光が入射する。

上記のうち基部５１は、透光性を有する板状の部材であり、例えばガラスからなる。また、透光性基板９は、空気との間で屈折率に差を有する部材であり、本実施形態では石英基板が用いられている。図４では、透光性基板９の枚数を省略して描いており、本実施形態では、実際には透光性基板９は１５枚重ねられている。そして、透光性基板９は、若干の隙間を有した状態で重ねられており、隣り合う透光性基板９の間には空気層が設けられている。このような構成とするためには、例えば微細なスペーサを介して透光性基板９を重ねればよい。透光性基板９の厚さは、例えば０．４ｍｍのものを用いることができる。

図４（ｂ）に示すように、基板保持部５３は、基部５１の表面を一部除去することによって形成されている。基板保持部５３は、例えば基部５１を構成するガラスをエッチングすることにより形成することができる。このような構成によれば、基部５１の一部に透光性基板９を埋める形で透光性基板９が保持されるため、マスク５の全体が占めるスペースを小さく抑えながら多数の透光性基板９を配置することができる。基板保持部５３の面５３ａの法線は、光の入射角に対して角度θだけ傾いている。したがって、基板保持部５３に配置された透光性基板９の法線も、光の入射角に対して角度θだけ傾いている。換言すれば、光は、透光性基板９に対して入射角θで入射する。ここで、角度θは、上述したブリュースター角となるように設定されている。

このような構成にすれば、透光性基板９に入射した光のうち、ｓ偏光は一部が反射され、ｐ偏光は反射されずに透過する。この現象が、１５枚の透光性基板９においてそれぞれ生じるため、すべての透光性基板９を透過した光にはほとんどｓ偏光が含まれず、ｐ偏光が透過する。このように、マスク５は、透光性基板９の作用により偏光分離を行うことができる。すなわち、マスク５のうち透光性基板９が配置された基板保持部５３は、偏光子として機能する。なお、上述した偏光子６も、同様の作用により偏光分離を行う素子である。マスク５に入射する光は、偏光子６を透過してあらかじめｐ偏光成分を多く含むが、マスク５を透過することによりさらに偏光度を高めることができる。すなわち、偏光子６に加えてマスク５を配置することにより、偏光露光装置３の全体の消光比を高めることができる。

ところで、マスク５の基部５１は複数の基板保持部５３を有し、基板保持部５３のそれぞれにおいて複数の透光性基板９を保持する構成であるため、１枚の透光性基板９の大きさを、マスク５の大きさとは無関係に、必要に応じて小さくすることができる。このため、小さなスペースで透光性基板９を多数重ねることができ、容易にマスク５の消光比を上げることが可能となる。このとき、透光性基板９が小さいため、透光性基板９を容易に取り扱うことができる。また、多数の透光性基板９を重ねても、各透光性基板９が小さいために撓みが生じにくく、高い偏光度の偏光を取り出すことができる。

また、マスク５は、大面積の石英基板を用いる偏光子６と比較して占有体積が小さいため、ステージ３３（マザー基板１００）の直上に対向する位置に容易に配置することができる。このようにすることで、他の光学素子を介在させることなくマスク５とマザー基板１００とを対向させることができるため、マスク５から射出された偏光が他の光学素子により一部解消してしまう不具合を抑制することができる。

マスク５を透過した光は、表面に光配向材料が塗布されたマザー基板１００に露光される。マスク５とマザー基板１００とは、マスク５が透過するｐ偏光の偏光軸と、マザー基板１００上の光配向材料に付与すべき配向規制力の方向とが一致するように配置されている。すなわち、マスク５に含まれる透光性基板９の法線をマザー基板１００に投影させた線と配向規制力の方向とが一致するようになっている。

マザー基板１００上の光配向材料は、照射される光の偏光度の高いほど、生じる配向規制力の方向が均一となる。本実施形態の偏光露光装置３によれば、マスク５により偏光度が高められた光が光配向材料に露光されるため、配向規制力の方向が揃った高品位な配向膜１１，２１が得られる。よって、マザー基板１００を用いて製造される液晶装置１の表示品位を高めることができる。

図５は、マザー基板１００において、マスク５により偏光度が高められた光が露光される露光領域７を示す図である。露光領域７は、マスク５の基板保持部５３の領域をマザー基板１００上に投影して得られる領域となる。露光領域７以外の領域には、より偏光度の低い光が照射される。

図６は、マザー基板１００上における素子基板１０又は対向基板２０の構成要素の形成領域と、露光領域７との関係を示す平面図である。ここで、素子基板１０又は対向基板２０の構成要素の形成領域は、偏光露光装置３により光配向処理がなされるべき領域を含む領域、すなわち被処理領域である。各露光領域７は、上記被処理領域を包含している。つまり、マスク５の各基板保持部５３は、平面視で少なくとも１つの被処理領域を覆う大きさに構成されている。このようにすれば、少なくとも偏光を露光することが必要な領域に対して、漏れなく偏光露光装置３による露光を行うことができる。

なお、マスク５の各基板保持部５３に保持される透光性基板９の数は、１５枚に限られず、さらに多数としてもよい。これにより、マスク５の消光比を高めることができる。また、マスク５によって所望の偏光分離がなされている場合には、図３に示した偏光子６は省略することもできる。又は、必要に応じて偏光子６を構成する石英基板の数を減少させることができる。これにより、偏光露光装置３を小型化することが可能となる。

＜Ｃ．液晶装置の製造方法＞
続いて、偏光露光装置３を用いた液晶装置１の製造方法について説明する。図７は、液晶装置１の製造方法を示すフローチャートである。工程Ｓ１１から工程Ｓ１４は、素子基板１０に関する製造工程であり、工程Ｓ２１から工程Ｓ２３は、対向基板２０に関する製造工程である。工程Ｓ１１から工程Ｓ１４と、工程Ｓ２１から工程Ｓ２３とは、互いに独立した工程であるため、どちらかを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。工程Ｓ３１から工程Ｓ３４は、得られた素子基板１０及び対向基板２０を用いて液晶装置１を製造する工程である。

工程Ｓ１１では、マザー基板１００ａ（図２（ａ））上の、各素子基板１０に対応する領域に、回路素子層を形成する。この工程は、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法、各種エッチング法等の種々の成膜方法、パターニング方法を用いて行うことができる。

工程Ｓ１２では、回路素子層が形成されたマザー基板１００ａ上の、各素子基板１０に対応する領域に、光配向材料を塗布する。この工程は、スピンコート法、フレキソ印刷法等によって行うことができる。この工程は、被露光基板を製造する工程に対応する。

工程Ｓ１３では、マザー基板１００ａ（被露光基板）上に塗布された光配向材料に紫外線の偏光を露光して光配向処理を行う。より詳しくは、まずマザー基板１００ａを、光配向材料が塗布された面をマスク５に対向させた状態で、偏光露光装置３のステージ３３上に載置する。この状態で、光源３２から紫外線を射出する。これにより、偏光子６及びマスク５によって偏光分離された紫外線の直線偏光をマザー基板１００ａに露光する。これにより、光配向材料に、偏光方向に応じた配向規制力が付与され、配向膜１１（図１（ｂ））が形成される。

工程Ｓ１４では、各素子基板１０に対応する領域を囲む枠状の領域に、シール材１２（図１（ａ））を形成する。この工程は、スクリーン印刷法、ディスペンサ塗布法等によって行うことができる。

工程Ｓ２１では、マザー基板１００ｂ（図２（ｂ））上の、各対向基板２０に対応する領域に、カラーフィルタ及び共通電極を形成する。カラーフィルタは、例えばスピンコート法等による成膜法や、フォトリソグラフィー法等によるパターニングを経て形成される。共通電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料をスパッタ法等により成膜することで形成することができる。この工程では、カラーフィルタを覆うオーバーコート等を適宜形成してもよい。

工程Ｓ２２では、マザー基板１００ｂ上の、各対向基板２０に対応する領域に、光配向材料を塗布する。この工程は、スピンコート法、フレキソ印刷法等によって行うことができる。この工程は、被露光基板を製造する工程に対応する。

工程Ｓ２３では、マザー基板１００ｂ（被露光基板）上に塗布された光配向材料に紫外線の偏光を露光して光配向処理を行う。この工程Ｓ２３は、工程Ｓ１３と同様の工程により行われる。この工程を経て、光配向材料に配向規制力が付与され、配向膜２１（図１（ｂ））が形成される。

以上の工程Ｓ１１から工程Ｓ１４、及び工程Ｓ２１から工程Ｓ２３により、マザー基板１００ａ，１００ｂ上にそれぞれ素子基板１０、対向基板２０の構成要素が形成される。

次に、工程Ｓ３１では、マザー基板１００ａとマザー基板１００ｂとをシール材１２を介して貼り合わせて複合マザー基板を形成する。

続く工程Ｓ３２では、複合マザー基板を、個々の液晶装置１に対応する大きさ、又は一列に並んだ液晶装置１が含まれる短冊状にブレイク（切断）する。ブレイクは、例えばガラス基板の表面をスクライブした後に応力を印加することで行うことができる。

次に、工程Ｓ３３では、枠状のシール材１２に囲まれた各領域に液晶１４（図１（ｂ））を注入し、その後注入口を紫外線硬化性樹脂等で封止する。

最後に、工程Ｓ３４では、素子基板１０にドライバＩＣ１６（図１（ａ））を実装する。工程Ｓ３４の開始時に基板が短冊状となっている場合には、あらかじめ液晶装置１の大きさにブレイクする。

以上の工程を経て液晶装置１が完成する。なお、上記ではマザー基板１００ａ，１００ｂの貼り合わせ後に液晶１４を注入する方法を例に説明したが、これに代えて、まずマザー基板１００ａ上又はマザー基板１００ｂ上に液晶１４を滴下し、その後に貼り合わせを行うことにより、貼り合わせと同時に液晶１４を封入する方法を採用することもできる。

上記製造方法においては、非接触の光配向処理によって配向膜に配向規制力が付与される。このため、配向処理の際に配向膜１１，２１に異物が付きにくく、また異物による傷が生じにくいため、配向不良の少ない高品位の配向膜１１，２１が得られる。また、非接触の工程であるため静電気による不具合が生じることもない。これらにより、高い歩留りで液晶装置１を製造することができる。

そして、マスク５を有する偏光露光装置３により、高い偏光度の偏光をマザー基板１００に露光することができるため、配向規制力の方向の揃った高品位の配向膜１１，２１が得られる。これにより、良好な表示特性を有する液晶装置１を製造することができる。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、偏光露光装置３のうちマスク５の構成が第１の実施形態と異なり、その他の部分は同様である。したがって、得られる液晶装置１の構成、及び液晶装置１の製造方法も、第１の実施形態と同様である。以下では主に、マスク５の構成のうち、第１の実施形態と異なる部分について説明する。

図８は、第２の実施形態に係るマスク５の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図である。マスク５は、複数の基板保持部５３を有する基部５１と、各基板保持部５３において、基部５１の主面５１ａに対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板９と、を備えている。基部５１は、透光性を有する板状の部材であり、例えばガラス基板からなる。各基板保持部５３は、基部５１の表面と、基部５１上に設けられた、一対の凸状の支持板５５とから構成される。支持板５５は、ガラス、樹脂、金属等、種々の素材のものを用いることができる。また、支持板５５の基部５１への取り付け方法は、接着、溶接等により行ってもよいし、基部５１に凹部を形成しておき、その凹部へ支持板５５を差し込む形で取り付けてもよい。透光性基板９は、支持板５５に立て掛けられた状態で配置されている。

基板保持部５３に配置された透光性基板９の法線は、光の入射角に対して角度θだけ傾いている。換言すれば、光は、透光性基板９に対して入射角θで入射する。ここで、角度θは、ブリュースター角に設定されている。このような構成にすれば、透光性基板９に入射した光のうち、ｐ偏光を選択的に透過させることができる。

このような構成によれば、基部５１上に支持板５５を取り付けることによって、容易に基板保持部５３を構成することができる。また、一対の支持板５５の間隔を調整することにより、透光性基板９の配置角度を容易に設定することができる。

図８（ｂ）に示すように、本実施形態において、透光性基板９により偏光分離された光が露光される幅Ｌｐは、Ｌｐ＝Ｌcosθ−ｄsinθで表される。ここで、Ｌは透光性基板９の長さ、ｄは透光性基板９の厚さである。図８（ｂ）から分かるように、支持板５５の配置領域は、幅Ｌｐに含まれておらず、露光に関与しない。したがって、支持板５５は透光性を持たない材料で構成することもできる。

図９は、マザー基板１００において、マスク５により偏光度が高められた光が露光される露光領域７を示す図である。露光領域７は、マスク５の基板保持部５３の領域をマザー基板１００上に投影して得られる領域となる。ここで、露光領域７のうち、支持板５５の面に直交する方向についての長さは、上記の幅Ｌｐである。露光領域７以外の領域には、より偏光度の低い光が照射される。

本実施形態においても、マザー基板１００上における素子基板１０又は対向基板２０の構成要素の形成領域と、露光領域７との関係は、図６に示す関係となる。すなわち、各露光領域７は、素子基板１０又は対向基板２０の構成要素の形成領域（被処理領域）を包含している。

支持板５５を有する本実施形態のマスク５によっても、１枚の透光性基板９の大きさを、マスク５の大きさとは無関係に、必要に応じて小さくすることができる。このため、小さなスペースで透光性基板９を多数重ねることができ、容易にマスク５の消光比を上げることが可能となる。このとき、透光性基板９が小さいため、透光性基板９を容易に取り扱うことができる。また、多数の透光性基板９を重ねても、各透光性基板９が小さいために撓みが生じにくく、高い偏光度の偏光を取り出すことができる。

なお、本実施形態においては、図１０に示すように、基部５１のうち基板保持部５３に相当する部分に開口５７を設ける構成としてもよい。このようにすれば、透光性基板９を透過した光が基部５１の構成部材を透過しないため、より偏光度の高い光が得られる。また、この場合には、基部５１には透光性を持たない材料（例えば金属）を用いることもできる。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、偏光露光装置３のうちマスク５の構成が第１の実施形態と異なり、その他の部分は同様である。したがって、得られる液晶装置１の構成、及び液晶装置１の製造方法も、第１の実施形態と同様である。以下では主に、マスク５の構成のうち、第１の実施形態と異なる部分について説明する。

図１１は、第３の実施形態に係るマスク５の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線における断面図である。マスク５は、複数の基板保持部５３を有する基部５１と、各基板保持部５３において、基部５１の主面５１ａに対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板９と、を備えている。ここで、基部５１は、透光性基板９を側面から保持するためのフレームから構成されている。したがって、透光性基板９に平面視で重なる領域、すなわち光が入射及び射出される領域には、基部５１その他の構成要素は配置されていない。このため、基部５１は、金属等の透光性を持たない材料から構成することもできる。基板保持部５３は、基部５１のうち、透光性基板９を三方から囲む、主面５１ａと直交する壁面から構成される。壁面には、透光性基板９を所定の高さにおいて支持するための溝５９が多数設けられている。各透光性基板９は、いずれかの溝５９に嵌め込まれる形で配置されている。溝５９のピッチは、隣り合う透光性基板９の間に若干の空気層が形成されるような幅となっている。

基板保持部５３に配置された透光性基板９の法線は、光の入射角に対して角度θだけ傾いている。換言すれば、光は、透光性基板９に対して入射角θで入射する。ここで、角度θは、ブリュースター角に設定されている。このような構成にすれば、透光性基板９に入射した光のうち、ｐ偏光を選択的に透過させることができる。

こうした構成によれば、透光性基板９を保持するためのフレームのみから基部５１を構成することができるため、マスク５の重量を軽減することができる。また、透光性基板９を透過した光が基部５１の構成部材を透過しないため、より偏光度の高い光が得られる。また、各透光性基板９は、溝５９によって支持されているため、透光性基板９に対して他の透光性基板９の重力がかかることがない。このため、透光性基板９の撓みをより低減させて、透過光の偏光度をさらに高めることができる。

上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記実施形態では、一対の基板としての素子基板１０、対向基板２０の双方において光配向処理による配向膜形成を行っているが、少なくとも一方を光配向処理、他方をその他の配向処理（例えばラビング処理）としてもよい。

（変形例２）
マスク５に含まれる透光性基板９の材料は、石英に限定されず、透光性を有しかつ屈折率が空気と異なる材料であれば種々のものを用いることができる。例えば、ガラスや透明樹脂等を用いてもよい。

第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図。 液晶装置を製造する際に用いられるマザー基板の平面図。 偏光露光装置の構成を示す模式図。 マスクの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図。 マザー基板において、マスクにより偏光度が高められた光が露光される露光領域を示す図。 マザー基板上における素子基板又は対向基板の構成要素の形成領域と、露光領域との関係を示す平面図。 液晶装置の製造方法を示すフローチャート。 第２の実施形態に係るマスクの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図。 マザー基板において、マスクにより偏光度が高められた光が露光される露光領域を示す図。 基部のうち基板保持部に相当する部分に開口を設けた構成のマスクを示す斜視図。 第３の実施形態に係るマスクの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線における断面図。 従来より光配向処理に用いられている偏光露光装置の模式図。

符号の説明

１…液晶装置、３…偏光露光装置、５…マスク、６，３６…偏光子、７…露光領域、９…透光性基板、１０…素子基板、１１，２１…配向膜、１２…シール材、１４…液晶、１６…ドライバＩＣ、２０…対向基板、３２…光源、３３…ステージ、３４…コリメータレンズ、３８…インテグレータレンズ、４１，４２，４３…ミラー、５１…基部、５１ａ…主面、５３…基板保持部、５５…支持板、５９…溝、１００…被露光基板としてのマザー基板。

Claims (10)

1. 複数の基板保持部を有する基部と、
   各前記基板保持部において、前記基部の主面に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を備えることを特徴とするマスク。
2. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記基部は、透光性を有する板状の部材であり、
   前記基板保持部は、前記基部に設けられた、前記基部の主面に対して傾斜した面を有する凹部であり、
   前記透光性基板は、前記凹部の前記傾斜した面に沿って配置されていることを特徴とするマスク。
3. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記基部は板状の部材であり、
   前記基板保持部は、前記基部の表面と、前記基部上に設けられた、一対の凸状の支持板とから構成され、
   前記透光性基板は、前記支持板に立て掛けられた状態で配置されていることを特徴とするマスク。
4. 被露光基板に偏光を露光する偏光露光装置であって、
   前記被露光基板を載置するステージと、
   平面視で前記ステージ上の前記被露光基板に重なる位置に配置されたマスクと、
   光源と、
   前記光源からの光を、前記マスクを経て前記ステージ上の前記被露光基板に至る光路に沿って導く光学系と、を備え、
   前記マスクは、
   複数の基板保持部を有する基部と、
   各前記基板保持部において、前記光の入射方向に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を有することを特徴とする偏光露光装置。
5. 請求項４に記載の偏光露光装置であって、
   前記基部は、透光性を有する板状の部材であり、
   前記基板保持部は、前記基部に設けられた、前記光の入射方向に対して傾斜した面を有する凹部であり、
   前記透光性基板は、前記凹部の前記傾斜した面に沿って配置されていることを特徴とする偏光露光装置。
6. 請求項４に記載の偏光露光装置であって、
   前記基部は板状の部材であり、
   前記基板保持部は、前記基部の表面と、前記基部上に設けられた、一対の凸状の支持板とから構成され、
   前記透光性基板は、前記支持板に立て掛けられた状態で配置されていることを特徴とする偏光露光装置。
7. 請求項４から６のいずれか一項に記載の偏光露光装置であって、
   前記透光性基板の法線と前記光の入射方向とがなす角はブリュースター角であることを特徴とする偏光露光装置。
8. 請求項４から７のいずれか一項に記載の偏光露光装置であって、
   前記被露光基板は、複数の被処理領域を有し、
   前記マスクの各前記基板保持部は、平面視で少なくとも１つの前記被処理領域を覆う大きさに構成されていることを特徴とする偏光露光装置。
9. 請求項４から８のいずれか一項に記載の偏光露光装置であって、
   前記光学系は、前記光源から前記マスクに至る光路上に配置された偏光子を有することを特徴とする偏光露光装置。
10. 被露光基板を載置するステージと、
    平面視で前記ステージ上の前記被露光基板に重なる位置に配置されたマスクと、
    光源と、
    前記光源からの光を、前記マスクを経て前記ステージ上の前記被露光基板に至る光路に沿って導く光学系と、を備え、
    前記マスクは、
    複数の基板保持部を有する基部と、
    各前記基板保持部において、前記光の入射方向に対して傾斜した状態で互いに平行に保持された複数の透光性基板と、を有する偏光露光装置を用いた液晶装置の製造方法であって、
    一対の基板の少なくとも一方に光配向材料を塗布して前記被露光基板を製造する工程と、
    前記被露光基板上の前記光配向材料に、前記偏光露光装置によって偏光を露光する工程と、
    前記一対の基板を、シール材を介して貼り合わせる工程と、
    前記一対の基板の間に液晶を封入する工程と、を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。

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