УСТРОЙСТВО ЭКСПОНИРОВАНИЯ, ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G03F7/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к устройству экспонирования, жидкокристаллическому устройству отображения и способу для производства жидкокристаллического устройства отображения. Конкретнее настоящее изобретение относится к устройству экспонирования, которое успешно используется в ориентирующей обработке фотоориентирующей пленки, жидкокристаллическому устройству отображения, включающему в себя фотоориентирующую пленку, и к способу для производства жидкокристаллического устройства отображения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Поскольку жидкокристаллические устройства отображения являются устройствами отображения, которые дают возможность уменьшения веса, утончения и меньшего энергопотребления, жидкокристаллические устройства отображения широко используются для телевизоров, мониторов для персональных компьютеров, мониторов для портативных терминалов и т.п. В таких жидкокристаллических устройствах отображения коэффициент пропускания света, который проходит через жидкокристаллический слой, обычно управляется углом наклона жидкокристаллических молекул в зависимости от напряжения, которое подается между парой подложек (к жидкокристаллическому слою). Следовательно, в таких жидкокристаллических устройствах отображения коэффициент пропускания зависит от угла обзора. В результате в традиционных жидкокристаллических устройствах отображения в зависимости от угла обзора (наблюдения) иногда возникают дефекты отображения, такие как уменьшение коэффициента контрастности или инверсия серой шкалы, когда выполняется отображение градации. Соответственно, такие традиционные жидкокристаллические устройства отображения обычно обладают возможностью улучшения по отношению к характеристикам угла обзора.

Разработана технология разделения на домены, в которой каждый пиксель делится на две или более областей, в которых направления наклона жидкокристаллических молекул отличаются. В соответствии с этой технологией, когда на жидкокристаллический слой подается напряжение, можно улучшить характеристики угла обзора, поскольку жидкокристаллические молекулы наклоняются в разных направлениях внутри пикселей. В этой связи соответствующие области, в которых направления ориентации жидкокристаллических молекул отличаются, также называются "доменами", и разделение на домены также называется "многодоменным".

Примеры режимов жидких кристаллов, в которых выполняется разделение на домены, по отношению к режимам горизонтальной ориентации включают в себя режим многодоменного скрученного нематика (TN), режим многодоменного электрически управляемого двулучепреломления (ECB) и режим многодоменного оптически компенсируемого двулучепреломления (OCB). К тому же примеры режимов вертикальной ориентации, в которых выполняется разделение на домены, включают в себя режим многодоменной вертикальной ориентации (MVA), режим структурированной вертикальной ориентации (PVA) и режим многодоменного VAECB (ECB с вертикальной ориентацией). Разрабатываются различные модификации, чтобы реализовать еще более широкие углы обзора по отношению к жидкокристаллическим устройствам отображения в каждом режиме.

Примеры способов выполнения разделения на домены включают в себя способ шлифовки и способ фотоориентации. В качестве способа шлифовки предложен способ, который выполняет шлифовочную обработку относительно ориентирующей пленки в состоянии, в котором область шлифовки и область без шлифовки отделяются друг от друга резистом, в котором образован рисунок. Однако в способе шлифовки ориентирующая обработка выполняется путем шлифовки вертикально ориентирующей поверхности с помощью ткани, которая наматывается на ролик. Поэтому, когда применяется способ шлифовки, образуются посторонние предметы, например волокно ткани и соскобленные части, и из-за статического электричества могут возникнуть дефекты, например повреждение, сдвиг характеристики или ухудшение переключающих элементов. Поэтому имеется дополнительная возможность для улучшения по отношению к способу шлифовки.

С другой стороны, в способе фотоориентации фотоориентирующая пленка используется в качестве ориентирующей пленки, и путем облучения (экспонирования) фотоориентирующей пленки светом, например ультрафиолетовым светом, в ориентирующей пленке формируется сила регулирования ориентации и/или изменяется направление регулирования ориентации у ориентирующей пленки. Таким образом, в способе фотоориентации ориентирующая обработка ориентирующей пленки может выполняться бесконтактным способом, и можно пресечь образование грязи или посторонних предметов и т.п. во время ориентирующей обработки. К тому же при использовании фотомаски во время экспонирования можно излучать свет при разных условиях в нужных областях на поверхности ориентирующей пленки. Соответственно, можно без труда сформировать домены, которые имеют нужное исполнение.

В качестве примеров традиционного способа разделения на домены с использованием способа фотоориентации можно упомянуть следующие способы для случая, например, где пиксели разделяются на два домена. Точнее говоря, можно упомянуть способ, в котором готовится фотомаска, в которой щелевидные прозрачные части, имеющие ширину, которая равна приблизительно половине шага пикселей, образуются в светозащитной области, первое экспонирование выполняется по отношению к половине всей области пикселя, и после этого фотомаска сдвигается на величину, соответствующую приблизительно половине шага, а второе экспонирование выполняется при отличных от первого экспонирования условиях по отношению к оставшейся области пикселя. В соответствии с таким способом, каждый пиксель можно легко разделить на два или более доменов. Кроме того, например, Патентная литература 1 раскрывает технологию, которая выполняет ориентирующую обработку по способу фотоориентации, чтобы создать режим VAECB (ECB с вертикальной ориентацией).

Более того, размеры жидкокристаллического устройства отображения в последние годы увеличиваются. Производство и продажи моделей жидкокристаллических телевизоров быстро увеличились по отношению к рынкам для размеров моделей, на которых плазменные телевизоры традиционно составляли основную долю рынка, например рынок для размеров моделей от 40 до 60 дюймов. Однако было чрезвычайно сложно выполнять разделение на домены традиционным способом фотоориентации, например описанным выше способом, по отношению к большому жидкокристаллическому устройству отображения в классе 60 дюймов. Причина в том, что в настоящее время фактически не существует устройства экспонирования, которое может выполнить экспонирование подложки в классе 60 дюймов посредством одиночного экспонирования и которое имеет размер, который можно установить на фабрике, и поэтому невозможно экспонировать всю поверхность подложки в классе 60 дюймов посредством одиночного экспонирования. Следовательно, подвергая большое жидкокристаллическое устройство отображения разделению на домены по способу фотоориентации, необходимо выполнить экспонирование несколько раз, чтобы экспонировать всю поверхность подложки. К тому же, даже когда относительно небольшое жидкокристаллическое устройство отображения в классе 20 дюймов подвергается разделению на домены по способу фотоориентации, можно рассмотреть случай, в котором необходимо выполнить экспонирование подложки путем выполнения экспонирования несколько раз, когда нужно оставить размер устройства экспонирования как можно меньше. Однако в жидкокристаллическом устройстве отображения, которое подвергнуто разделению на домены путем экспонирования подложки несколько раз вышеупомянутым способом, имеются случаи, где линия стыка между соответствующими областями экспонирования может быть четко видна на экране дисплея, приводя к дефектному изделию. Поэтому в случае выполнения разделения на домены жидкокристаллического устройства отображения путем разделения подложки на множество областей и экспонирования подложки посредством нескольких экспонирований, по-прежнему имеется возможность улучшения относительно повышения качества отображения и увеличения годных изделий.

Авторы изобретения разработали следующий способ в качестве технологии для решения вышеупомянутых проблем и уже подали заявку на патент для этой технологии (см. Патентную литературу 2). А именно способ включает в себя этап экспонирования, состоящий из разделения поверхности подложки на две или более областей экспонирования и выполнения экспонирования ориентирующей пленки через фотомаску для каждой области экспонирования, где на этапе экспонирования экспонирование выполняется так, чтобы часть соседних областей экспонирования перекрывалась друг с другом, и фотомаска имела полутоновую часть, которая соответствует перекрывающимся областям экспонирования.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

Патентная литература

Патентная литература 1: JP 2001-281669A.

Патентная литература 2: Международная публикация патента WO 2007/086474.

Непатентная литература

Непатентная литература 1: "Photo-Rubbing Method: A Single-Exposure Method to Stable Liquid-Crystal Pretilt Angle on Photo-Alignment Film", M. Kimura et al., IDW '04: proceedings of the 11th International Display Workshops, IDW '04 Publication committee, 2004, LCT 2-1, p. 35-38.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Когда применяется система сканирующего экспонирования в соответствии с технологией, раскрытой в Патентной литературе 2, не возникает никакой конкретной проблемы при условии, что соответствующая подложка обычно перемещается с постоянной скоростью. Однако недавно обнаружено, что в случае остановки подложки из-за мгновенного отключения питания или т.п. возникает дефект, в соответствии с чем границу рисунка, образованного в фотомаске, можно увидеть как неравномерность отображения в перекрывающейся области экспонирования (участке стыка).

Проверки, выполненные авторами изобретения, сейчас будут подробно описываться со ссылкой на чертежи.

Как показано на фиг. 32, фотомаска 121, которая используется в этом случае, включает в себя центральную часть 119 и полутоновые части 120. Полосатые прозрачные части (рисунки с полосами) образуются в центральной части 119 и полутоновых частях 120. Длины прозрачных частей 128 у полутоновых частей 120 постепенно уменьшаются с увеличением расстояния от центральной части 119. Длины прозрачных частей 128 уменьшаются в виде тригонометрической функции. Таким образом, светосила у полутоновых частей 120 меньше светосилы у центральной части 119. В этой связи длины прозрачных частей 128 могут уменьшаться линейным образом с увеличением расстояния от центральной части 119.

Фиг. 33 и 34 являются схематическими представлениями для описания процесса подвергания операции сканирующего экспонирования фотоориентирующей пленки, которая образуется на подложке. Как показано на фиг. 33 и 34, поскольку подложка 118 большая, фотоориентирующая пленка экспонируется с использованием множества фотомасок 121. Подложка 118 закрепляется на площадке 171. Вся фотоориентирующая пленка, предоставленная на подложке 118, экспонируется путем прохождения подложки 118 и площадки 171 под источником света (не показан) и фотомасками 121 в состоянии, в котором источник света и фотомаски 121 закреплены. Подложка 118 облучается УФ-светом из направления, которое находится, например, под углом в 40° относительно направления нормали к поверхности подложки. Ширина УФ-света, который прошел через прозрачные части 127 в центральной части 119, составляет, например, 40 мм. Части (участки 124 стыка) ориентирующей пленки экспонируются через полутоновые части 120 двух фотомасок. В результате, когда подложка 118 перемещается обычным образом, каждый участок 124 стыка, то есть линия стыка, визуально не распознается. С другой стороны, если подложка 118 останавливается из-за проблемы, возникающей во время сканирующего экспонирования, как показано на фиг. 35, то неравномерность отображения (след 180 маски), которая соответствует периферическим концам прозрачных частей 128, визуально распознается в участках 124 стыка.

Авторы изобретения изготовили панель с использованием подложки, в которой возникла вышеописанная проблема, и после освещения панели и подробного изучения панели обнаружили, что внешний вид следа маски зависит от местоположения. В частности, как показано на фиг. 36, след 180 маски кажется плотнее, когда след 180 маски подходит к центральной линии 124c участка стыка с концов 124a участка стыка, и кажется самым плотным на центральной линии 124c. С другой стороны, это явление (след маски) визуально не распознавалось в областях помимо участков 124 стыка, то есть в областях, экспонированных через центральную часть 119.

В системе сканирующего экспонирования количество облучения светом устанавливается на основе длины прозрачной части (открывающей части) фотомаски 121 и скорости перемещения подложки 118. Точнее говоря, в системе сканирующего экспонирования количество облучения на фотоориентирующую пленку вычисляется на основе следующего уравнения:

(Количество облучения)=(освещенность)×(ширина прозрачной части)/(скорость сканирования)

Поскольку количество облучения устанавливается на основе значения, вычисленного по этому уравнению, если подложка 118 останавливается, то скорость сканирования станет равной нулю, и эффективное количество облучения мгновенно возрастет. То есть количество облучения будет прерывающимся между моментом, когда подложка 118 перемещается, и моментом, когда подложка 118 останавливается. Эта прерывность количества облучения непосредственно влияет на угол наклона жидкокристаллических молекул. Дополнительно считается, что степень мгновенного увеличения количества облучения, когда подложка останавливается, отличается между участком 124 стыка и областями помимо участка 124 стыка, и поскольку степень увеличения на участке 124 стыка больше, след маски визуально распознается на участке 124 стыка.

Настоящее изобретение создано в связи с вышеупомянутыми обстоятельствами, и цель настоящего изобретения - предоставить устройство экспонирования, которое может препятствовать визуальному распознаванию неравномерности отображения на участке стыка, даже если сканирование временно останавливается во время сканирующего экспонирования, а также жидкокристаллическое устройство отображения и способ для производства жидкокристаллического устройства отображения.

Решение проблемы

Авторы изобретения проводили различные исследования касательно устройств экспонирования, которые могут препятствовать визуальному распознаванию неравномерности отображения на участке стыка, даже если сканирование временно останавливается во время сканирующего экспонирования, и сосредоточили внимание на рисунках фотомаски. В результате авторы изобретения обнаружили, что путем предоставления первой области и второй области, которая граничит с первой областью в направлении (вертикальном направлении), которое ортогонально направлению сканирования в фотомаске, образования множества первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части первой области, размещения множества первых прозрачных частей в вертикальном направлении, образования множества вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части второй области, причем вторые прозрачные части сделаны меньше первых прозрачных частей, и размещения множества вторых прозрачных частей в вертикальном направлении, а также расположения множества вторых прозрачных частей так, чтобы они были дискретно рассредоточены в направлении сканирования, даже когда участок стыка экспонируется через вторую область, можно пресечь формирование линии стыка. Кроме того, даже если сканирование временно останавливается во время экспонирования, то неравномерность отображения, которая соответствует концам вторых прозрачных частей, можно сделать неясной, и следы рисунка вторых прозрачных частей можно сделать незаметными. Осознав, что эта идея может превосходно решить вышеупомянутую проблему, авторы изобретения пришли к настоящему изобретению.

Точнее говоря, настоящее изобретение предоставляет устройство экспонирования для экспонирования фотоориентирующей пленки, которая предоставляется на подложке, причем устройство экспонирования включает в себя источник света и фотомаску и экспонирует фотоориентирующую пленку через фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки, в котором, когда направление, в котором сканируется по меньшей мере одно из источника света и подложки, выбирается в качестве направления сканирования, а направление, которое ортогонально направлению сканирования, выбирается в качестве вертикального направления: фотомаска содержит первую область и вторую область, которая граничит с первой областью в вертикальном направлении; первая область содержит множество первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части; множество первых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении; вторая область содержит множество вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части; множество вторых прозрачных частей меньше множества первых прозрачных частей; и множество вторых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

Конфигурация устройства экспонирования из настоящего изобретения особенно не ограничивается при условии, что она по существу включает в себя такие компоненты.

Настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ для производства жидкокристаллического устройства отображения, которое включает в себя фотоориентирующую пленку, которая предоставляется на подложке, причем способ для производства включает в себя этап экспонирования, состоящий из экспонирования фотоориентирующей пленки через фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки, в котором, когда направление, в котором сканируется по меньшей мере одно из источника света и подложки, выбирается в качестве направления сканирования, а направление, которое ортогонально направлению сканирования, выбирается в качестве вертикального направления: фотомаска содержит первую область и вторую область, которая граничит с первой областью в вертикальном направлении; первая область содержит множество первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части; множество первых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении; вторая область содержит множество вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части; множество вторых прозрачных частей меньше множества первых прозрачных частей; и множество вторых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

Форма способа для производства жидкокристаллического устройства отображения из настоящего изобретения особенно не ограничивается при условии, что она по существу включает в себя такие компоненты и этапы. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения может включать в себя другие компоненты и этапы.

Предпочтительные варианты осуществления устройства экспонирования и жидкокристаллического устройства отображения из настоящего изобретения более подробно упоминаются ниже. Нижеследующие варианты осуществления могут применяться в сочетании.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы фотоориентирующая пленка формировалась из материала (фотоориентирующего материала), в котором направление ориентации жидкого кристалла изменяется в соответствии с направлением излучения светового луча или направлением перемещения области облучения световым лучом.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы светосила второй области уменьшалась с увеличением расстояния от первой области. Таким образом, можно эффективнее препятствовать визуальному распознаванию линии стыка.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть могут быть предоставлены (по существу) симметрично друг другу относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования (центральной линии второй области, которая является линией, которая параллельна направлению сканирования). В результате можно устранить дисбаланс между прозрачными частями и светозащитной частью по всей второй области, и даже когда происходит мгновенное отключение питания, возможно предотвратить визуальное распознавание конца маски в участке стыка. Таким образом, рисунок вторых прозрачных частей и рисунок второй светозащитной части также могут быть (по существу) симметричны друг другу относительно вышеупомянутой центральной линии.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть могут находиться в (по существу) зеркальном расположении друг с другом относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования (центральной линии второй области, которая является линией, которая параллельна направлению сканирования). В результате можно устранить дисбаланс между прозрачными частями и светозащитной частью по всей второй области, и даже когда происходит мгновенное отключение питания, возможно предотвратить визуальное распознавание конца маски в участке стыка. Таким образом, рисунок вторых прозрачных частей и рисунок второй светозащитной части также могут находиться в (по существу) зеркальном расположении друг с другом относительно вышеупомянутой центральной линии.

В устройстве экспонирования в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы: фотомаска была первой фотомаской; устройство экспонирования дополнительно включало в себя вторую фотомаску и экспонировало фотоориентирующую пленку через первую и вторую фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки; вторая фотомаска содержала третью область и четвертую область, которая граничит с третьей областью в вертикальном направлении; третья область содержала множество третьих прозрачных частей внутри третьей светозащитной части; множество третьих прозрачных частей размещалось в вертикальном направлении; четвертая область содержала множество четвертых прозрачных частей внутри четвертой светозащитной части; множество четвертых прозрачных частей было меньше множества третьих прозрачных частей; множество четвертых прозрачных частей размещалось в вертикальном направлении и было дискретно рассредоточено в направлении сканирования; и часть фотоориентирующей пленки экспонировалась через множество вторых прозрачных частей, а также экспонировалась через множество четвертых прозрачных частей. Таким образом, участок стыка может экспонироваться через вторую и четвертую прозрачные части, и можно пресечь формирование линии стыка на участке стыка. Более того, даже если сканирование временно останавливается во время экспонирования, то неравномерность отображения, которая соответствует концам четвертых прозрачных частей, можно сделать неясной, и следы рисунка четвертых прозрачных частей можно сделать незаметными. В этой связи отдельные источники света могут использоваться для первой и второй фотомасок.

В способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы: фотомаска была первой фотомаской; на этапе экспонирования фотоориентирующая пленка экспонировалась через первую фотомаску и вторую фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки; вторая фотомаска содержала третью область и четвертую область, которая граничит с третьей областью в вертикальном направлении; третья область содержала множество третьих прозрачных частей внутри третьей светозащитной части; множество третьих прозрачных частей размещалось в вертикальном направлении; четвертая область содержала множество четвертых прозрачных частей внутри четвертой светозащитной части; множество четвертых прозрачных частей было меньше множества третьих прозрачных частей; множество четвертых прозрачных частей размещалось в вертикальном направлении и было дискретно рассредоточено в направлении сканирования; и часть фотоориентирующей пленки экспонировалась через множество вторых прозрачных частей, а также экспонировалась через множество четвертых прозрачных частей. Таким образом, участок стыка может экспонироваться через вторую и четвертую прозрачные части, и можно пресечь формирование линии стыка на участке стыка. Более того, даже если сканирование временно останавливается во время экспонирования, то неравномерность отображения, которая соответствует концам четвертых прозрачных частей, можно сделать неясной, и следы рисунка четвертых прозрачных частей можно сделать незаметными. В этой связи отдельные источники света могут использоваться для первой и второй фотомасок.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы светосила четвертой области уменьшалась с увеличением расстояния от третьей области. Таким образом, можно эффективнее препятствовать визуальному распознаванию линии стыка.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением множество вторых прозрачных частей может предоставляться в соответствии с четвертой светозащитной частью, и множество четвертых прозрачных частей может предоставляться в соответствии со второй светозащитной частью. В результате, даже когда происходит мгновенное отключение питания, можно предотвратить многократные экспонирования областей и можно избежать ситуации, в которой визуально распознается не только конец маски в участке стыка, но также сама экспонируемая часть стыка. Таким образом, рисунок вторых прозрачных частей может соответствовать рисунку четвертой светозащитной части, и рисунок четвертых прозрачных частей может соответствовать рисунку второй светозащитной части.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением первая и вторая фотомаски могут быть расположены так, что (по существу) совпадают центральная линия второй области, которая параллельна направлению сканирования (центральная линия второй области, которая является линией, которая параллельна направлению сканирования), и центральная линия четвертой области, которая параллельна направлению сканирования (центральная линия четвертой области, которая является линией, которая параллельна направлению сканирования), и множество вторых прозрачных частей и множество четвертых прозрачных частей могут находиться в (по существу) зеркальном расположении друг с другом относительно двух центральных линий. В результате, даже когда происходит мгновенное отключение питания, можно предотвратить многократные экспонирования областей и можно избежать ситуации, в которой визуально распознается не только конец маски в участке стыка, но также и сама экспонируемая часть стыка. Таким образом, рисунок вторых прозрачных частей и рисунок четвертых прозрачных частей могут находиться в (по существу) зеркальном расположении друг с другом относительно вышеупомянутых двух центральных линий.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением, когда прямая линия, которая параллельна направлению сканирования, выбирается в качестве линии сканирования, множество вторых прозрачных частей (среди множества вторых прозрачных частей), которые находятся на одной и той же линии сканирования, может располагаться с по существу равными интервалами. Таким образом, можно пресечь возникновение неравномерности отображения, которая вызвана дисбалансом относительно местоположений, в которых располагаются вторые прозрачные части.

В устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением множество первых прозрачных частей может быть дискретно рассредоточено в направлении сканирования, и в такое время предпочтительно, чтобы защищалась от света область (среди множества первых прозрачных частей) между первыми прозрачными частями, которые граничат в направлении сканирования. Таким образом, можно пресечь возникновение неравномерности отображения, которая вызвана прерывностью в количестве границ первой и второй прозрачных частей.

С аналогичной точки зрения в устройстве экспонирования и способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением множество третьих прозрачных частей может быть дискретно рассредоточено в направлении сканирования, и в такое время предпочтительно, чтобы защищалась от света область (среди множества третьих прозрачных частей) между третьими прозрачными частями, которые граничат в направлении сканирования.

В способе для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы на этапе экспонирования фотоориентирующая пленка экспонировалась так, чтобы в каждом пикселе образовались две области, которые экспонируются в антипараллельных направлениях друг к другу, когда подложка наблюдается в плоском виде. Таким образом, можно легко реализовать жидкокристаллическое устройство отображения, обладающее широким углом обзора, например жидкокристаллическое устройство отображения, которое выбирает режим многодоменного TN, режим многодоменного ECB, режим многодоменного VAECB, режим многодоменного VAHAN (гибридно-ориентированный нематик с вертикальной ориентацией) или режим многодоменного VATN (скрученный нематик с вертикальной ориентацией).

Настоящее изобретение также предоставляет жидкокристаллическое устройство отображения, которое производится по способу для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с настоящим изобретением.

Предпочтительные варианты осуществления жидкокристаллического устройства отображения из настоящего изобретения подробно описываются ниже. Различные варианты осуществления, описанные ниже, могут объединяться подходящим образом.

Жидкокристаллическое устройство отображения из настоящего изобретения предпочтительно является жидкокристаллическим устройством отображения с активной матрицей, хотя оно может быть и жидкокристаллическим устройством отображения с пассивной матрицей.

Жидкокристаллическое устройство отображения может включать в себя жидкокристаллический слой типа вертикальной ориентации, и жидкокристаллический слой может содержать жидкокристаллический материал с отрицательной анизотропией диэлектрических свойств. Посредством этого возможно реализовать жидкокристаллическое устройство отображения, которое выбирает режим вертикальной ориентации.

Жидкокристаллическое устройство отображения может включать в себя жидкокристаллический слой типа горизонтальной ориентации, и жидкокристаллический слой может содержать жидкокристаллический материал с положительной анизотропией диэлектрических свойств. Посредством этого возможно реализовать жидкокристаллическое устройство отображения, которое выбирает режим горизонтальной ориентации.

Жидкокристаллический слой может включать в себя скрученный нематический жидкий кристалл. Посредством этого возможно реализовать жидкокристаллическое устройство отображения, которое выбирает режим TN, режим VATN, режим многодоменного TN или режим многодоменного VATN. В этой связи жидкокристаллическое устройство отображения, которое выбирает режим VATN, включает в себя пару подложек, жидкокристаллический слой, содержащий нематический жидкий кристалл, и пару вертикально ориентирующих пленок, предоставленных на соответствующих подложках, где направления ориентирующей обработки, которой подвергнуты ориентирующие пленки, являются по существу ортогональными друг другу, когда обе поверхности подложки наблюдаются в плоском виде, а когда напряжение не подается, нематический жидкий кристалл ориентируется вертикально и в скрученном виде.

Вышеупомянутое жидкокристаллическое устройство отображения предпочтительно содержит два или более доменов и предпочтительно содержит четыре домена или меньше, и предпочтительнее, чтобы жидкокристаллическое устройство отображения содержало четыре домена. Таким образом, предотвращается усложнение процесса производства, и можно реализовать жидкокристаллическое устройство отображения с отличными характеристиками угла обзора. Дополнительно путем предоставления, например, четырех доменов угол обзора можно расширить в каждом из четырех направлений, которые ортогональны друг другу, то есть верхнем, нижнем, правом и левом направлениях. К тому же характеристики угла обзора в каждом из четырех направлений, которые ортогональны друг другу, можно сделать по существу одинаковыми. То есть можно реализовать характеристики угла обзора, которые обладают отличными свойствами симметрии. Следовательно, можно реализовать жидкокристаллическое устройство отображения, которое обладает небольшой зависимостью от угла обзора. В этой связи особенно не ограничивается форма, в которой размещаются домены, когда выполняется разделение доменов на четыре домена, и матричная форма или форма из горизонтальных полос может упоминаться в качестве их примеров.

Полезные результаты изобретения

В соответствии с устройством экспонирования жидкокристаллическим устройством отображения и способом для производства жидкокристаллического устройства отображения из настоящего изобретения можно препятствовать визуальному распознаванию неравномерности отображения на участке стыка, даже если сканирование временно останавливается во время операции сканирующего экспонирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематическое представление в поперечном сечении, показывающее конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 2 - плоский схематичный чертеж, показывающий один подпиксель из Варианта 1 осуществления, который показывает направления излучения света относительно первой подложки (вертикально ориентирующая пленка).

Фиг. 3 - плоский схематичный чертеж, показывающий один подпиксель из Варианта 1 осуществления, который показывает направления излучения света относительно второй подложки (вертикально ориентирующая пленка).

Фиг. 4 - плоский схематичный чертеж, показывающий один подпиксель из Варианта 1 осуществления, который показывает направления излучения света относительно первой и второй подложек и направления ориентации жидкокристаллических молекул, когда подается напряжение. Фиг. 4 также показывает направления осей поляризации у поляризаторов из Варианта 1 осуществления.

Фиг. 5 - плоский схематичный чертеж первой подложки (подложки матрицы TFT) из Варианта 1 осуществления.

Фиг. 6 - плоский схематичный чертеж второй подложки (подложки CF) из Варианта 1 осуществления.

Фиг. 7 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 8 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 9 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 10 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 11 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 12 включает в себя схематичный чертеж в перспективе, который показывает устройство экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления, и плоский схематичный чертеж, который показывает конфигурацию подложки матрицы TFT в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 13 - схематическое представление в поперечном сечении, которое показывает подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления, который иллюстрирует способ, по которому свет излучается на подложку.

Фиг. 14 - плоский схематичный чертеж, который показывает вторую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 15 - плоский схематичный чертеж, который показывает вторую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 16 - плоский схематичный чертеж, который показывает вторую подложку на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 17 - плоский схематичный чертеж, который показывает вторую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 18 - плоский схематичный чертеж, который показывает вторую подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 19 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаски в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 20 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 21 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 22 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаски в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 23 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 24 - плоский схематичный чертеж, который показывает первую подложку и вторую подложку, которые прикреплены друг к другу в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 25 - плоский схематичный чертеж, показывающий подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии с Вариантом 1 осуществления, который иллюстрирует пример модификации.

Фиг. 26 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Фиг. 27 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 2 осуществления.

Фиг. 28 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 2 осуществления.

Фиг. 29 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 2 осуществления, который иллюстрирует пример модификации.

Фиг. 30 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 3 осуществления.

Фиг. 31 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии с Вариантом 3 осуществления.

Фиг. 32 - плоский схематичный чертеж, который показывает фотомаску в соответствии со сравнительным видом.

Фиг. 33 - плоский схематичный чертеж, который показывает подложку и фотомаски на этапе экспонирования в соответствии со сравнительным видом.

Фиг. 34 - схематическое представление в поперечном сечении, которое показывает подложку и фотомаску на этапе экспонирования в соответствии со сравнительным видом.

Фиг. 35 - плоский схематичный чертеж, который показывает подложку в соответствии со сравнительным видом.

Фиг. 36 - плоский схематичный чертеж, который показывает неравномерность отображения в соответствии со сравнительным видом.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение будет упоминаться более подробно со ссылкой на чертежи в нижеследующих вариантах осуществления, но не ограничивается этими вариантами осуществления.

(Вариант 1 осуществления)

Сначала описывается конфигурация жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с Вариантом 1 осуществления. Как показано на фиг. 1, жидкокристаллическое устройство 100 отображения в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит первую подложку 1 (например, подложку матрицы TFT) и вторую подложку 2 (например, подложку CF) в виде пары подложек, которые обращены друг к другу, и жидкокристаллический слой 3, предоставленный между первой подложкой 1 и второй подложкой 2. Первая подложка 1 включает в себя прозрачный электрод 4a (электрод пикселя) и вертикально ориентирующую пленку 5a на стороне жидкокристаллического слоя 3 изолирующей подложки 26a в указанном порядке со стороны изолирующей подложки 26a. Прозрачный электрод 4a подает управляющее напряжение на жидкокристаллический слой 3. Вторая подложка 2 включает в себя прозрачный электрод 4b (общий электрод) и вертикально ориентирующую пленку 5b на стороне жидкокристаллического слоя 3 изолирующей подложки 26b в указанном порядке со стороны изолирующей подложки 26b. Прозрачный электрод 4b подает управляющее напряжение на жидкокристаллический слой 3. Пленка 7a затухания и поляризатор 6a располагаются в указанном порядке со стороны подложки на стороне, которая противоположна жидкокристаллическому слою 3 первой подложки 1. Пленка 7b затухания и поляризатор 6b располагаются в указанном порядке со стороны подложки на стороне, которая противоположна жидкокристаллическому слою 3 второй подложки 2. В этой связи, хотя может выбираться конфигурация, в которой не предоставляются пленки 7a и 7b затухания, предпочтительно предоставить пленки 7a и 7b затухания с точки зрения реализации широкого угла обзора. Также может выбираться конфигурация, в которой предоставляется только одна из пленок 7a и 7b затухания. Таким образом, жидкокристаллическое устройство 100 отображения включает в себя так называемую "жидкокристаллическую индикаторную панель".

Жидкокристаллический слой 3 содержит, например, нематический жидкокристаллический материал с отрицательной анизотропией диэлектрических свойств (отрицательный нематический жидкокристаллический материал). Жидкокристаллические молекулы в жидкокристаллическом слое 3 ориентируются по существу в вертикальном направлении относительно поверхностей вертикально ориентирующих пленок 5a и 5b, когда управляющее напряжение не подается на жидкокристаллический слой 3 (когда не подается никакое напряжение). На практике в то же время жидкокристаллические молекулы ориентируются под небольшим углом примерно от 0,1 градуса до нескольких градусов относительно направления нормали к поверхностям вертикально ориентирующих пленок 5a и 5b. Точнее говоря, жидкокристаллические молекулы ориентируются вертикально ориентирующими пленками 5a и 5b, чтобы иметь небольшой угол преднаклона. В этой связи термин "угол преднаклона" относится к углу, образованному между вертикально ориентирующей поверхностью и направлением длинной оси жидкокристаллической молекулы, которая устанавливается рядом с поверхностью ориентирующей пленки, когда никакое напряжение не подается. Более того, когда подложки наблюдаются в плоском виде, направление, в котором жидкокристаллическая молекула, которая устанавливается рядом с поверхностью ориентирующей пленки, наклоняется в течение времени, когда никакое напряжение не подается, задается в качестве "направления преднаклона". С другой стороны, когда достаточное управляющее напряжение, которое больше либо равно некоторому пороговому значению, подается на жидкокристаллический слой 3 (во время подачи напряжения), жидкокристаллические молекулы еще больше наклоняются в некотором направлении в соответствии с углом преднаклона, который задан заранее. Точнее говоря, жидкокристаллические молекулы 3a, которые устанавливаются по существу в центре в направлении толщины жидкокристаллического слоя 3, наклоняются до тех пор, пока они не станут по существу параллельными поверхностям первой подложки 1 и второй подложки 2. Вертикально ориентирующие пленки 5a и 5b создаются из материала фотоориентирующей пленки. Направления преднаклона, которые вертикально ориентирующие пленки 5a и 5b регулируют, определяются путем экспонирования поверхностей вертикально ориентирующих пленок 5a и 5b через фотомаску, например, из косого направления относительно поверхности подложки.

Домены, которые образуются внутри подпикселей, сейчас будут описываться с использованием фиг. 2-4. В этой связи на фиг. 2 и 4 пунктирные стрелки показывают направления, в которых световой луч излучается на первую подложку, и на фиг. 3 и 4 сплошные стрелки показывают направления, в которых световой луч излучается на вторую подложку. Дополнительно фиг. 4 показывает жидкокристаллические молекулы (директоры жидких кристаллов) в случае, где жидкокристаллические молекулы 3a (директоры жидких кристаллов) устанавливаются по существу в центре соответствующих доменов и устанавливаются по существу в центре в направлении толщины жидкокристаллического слоя, когда подложки наблюдаются в плоском виде.

Как показано на фиг. 2 и 3, когда подложки наблюдаются в плоском виде, вертикально ориентирующие пленки 5a и 5b облучаются светом из антипараллельных направлений (направление A и направление B, которые параллельны и противоположны друг другу) соответственно в подпикселе 8. Кроме того, как показано на фиг. 4, направления излучения света относительно вертикально ориентирующих пленок 5a и 5b задаются так, чтобы отличаться приблизительно на 90° относительно друг друга, когда первая подложка 1 и вторая подложка 2 скрепляются. Таким образом, направление преднаклона, которое регулирует вертикально ориентирующая пленка 5a, и направление преднаклона, которое регулирует вертикально ориентирующая пленка 5b, отличаются друг от друга примерно на 90° в каждом домене. Соответственно в каждом домене, когда подложки наблюдаются в плоском виде, жидкокристаллические молекулы, заключенные в жидкокристаллическом слое 3, ориентируются со скручиванием под углом приблизительно в 90°. Более того, когда подложки наблюдаются в плоском виде, жидкокристаллические молекулы 3a ориентируются в направлении, которое отклоняется приблизительно на 45° относительно направления излучения света. К тому же жидкокристаллические молекулы 3a в соответствующих доменах наклоняются в четырех направлениях, которые отличаются друг от друга. Таким образом, в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из настоящего варианта осуществления в результате использования вертикально ориентирующих пленок, в которых направления преднаклона (направления ориентирующей обработки) ортогональны друг другу, жидкокристаллические молекулы ориентируются со скручиванием под углом приблизительно в 90°. Соответственно, жидкокристаллическое устройство 100 отображения имеет режим четырехдоменного VATN в качестве режима жидких кристаллов. Отметим, что хотя каждый подпиксель 8 делится на восемь областей, поскольку имеются четыре направления наклона у жидкокристаллических молекул 3a, жидкокристаллическое устройство 100 отображения называется "четырехдоменным жидкокристаллическим устройством отображения".

В соответствии с режимом четырехдоменного VATN, как показано на фиг. 2-4, экспонирование выполняется всего четыре раза путем выполнения экспонирования дважды для каждой из первой подложки 1 и второй подложки 2, и соответственно можно создать четыре домена, в которых направления ориентации жидкокристаллических молекул 3a отличаются друг от друга. Следовательно, можно уменьшить количество устройств и можно сократить время ориентирующей обработки (тактовое время). Форма, в которой один пиксель (один подпиксель) делится на четыре домена, также предпочтительна с точки зрения достижения более широкого угла обзора жидкокристаллического устройства отображения. Более того, можно устранить фотомаску для создания структуры управления ориентацией, например ребра (выступа), которая необходима в традиционном режиме жидких кристаллов, который содержит структуру управления ориентацией, например в режиме MVA, то есть процесс фотолитографии. В результате можно упростить процесс производства. В этой связи в случае, где один пиксель (один подпиксель) делится на два домена, хотя угол обзора можно расширить, например, в одном из вертикального направления и горизонтального направления, нельзя улучшить характеристики угла обзора в другом направлении. Более того, хотя количество доменов можно увеличить до пяти или более, это не очень предпочтительно, потому что процесс производства становится сложным, и время обработки увеличивается. К тому же известно, что на практике не существует особенно заметного отличия между характеристиками угла обзора в случае, где один пиксель делится на четыре домена, и в случае, где один пиксель делится более чем на четыре домена.

Как показано на фиг. 4, поляризаторы 6a и 6b располагаются так, что направление P оси поляризации у поляризатора 6a и направление Q оси поляризации у поляризатора 6b по существу ортогональны друг другу, когда панель (подложки) наблюдается в плоском виде. Поляризаторы 6a и 6b располагаются так, чтобы одно из направления P оси поляризации поляризатора 6a и направления Q оси поляризации поляризатора 6b находилось вдоль направления излучения света на вертикально ориентирующую пленку 5a, а другое находилось вдоль направления излучения света на вертикально ориентирующую пленку 5b. Соответственно, когда подается напряжение, свет, падающий со стороны поляризатора 6a, поляризуется в направлении P оси поляризации, оптически поворачивается на 90° около скручивания жидкокристаллических молекул в жидкокристаллическом слое 3, превращается в поляризованный свет в направлении Q оси поляризации и излучается из поляризатора 6b. В отличие от этого, когда напряжение не подается, жидкокристаллические молекулы в жидкокристаллическом слое 3 остаются вертикально ориентированными, и поэтому свет, который поляризуется в направлении P оси поляризации, проходит через жидкокристаллический слой 3, не подвергаясь оптическому вращению, и затем блокируется поляризатором 6b. Таким образом, жидкокристаллическое устройство 100 отображения является жидкокристаллическим устройством отображения, которое работает в режиме нормального черного. Отметим, что при использовании в данном документе термин "ось поляризации" означает ось поглощения. Более того, направление P оси поляризации у поляризатора 6a и направление Q оси поляризации у поляризатора 6b особенно не ограничиваются направлениями, показанными на фиг. 4, и могут задаваться произвольно. Однако предпочтительно, чтобы направления осей поляризации у пары поляризаторов 6a и 6b отличались друг от друга приблизительно на 90°, когда панель (подложки) наблюдается в плоском виде. То есть предпочтительно, чтобы поляризаторы 6a и 6b располагались в кросс-никольном соотношении.

Хотя жидкокристаллическое устройство отображения типа вертикальной ориентации описывается в соответствии с настоящим вариантом осуществления, жидкокристаллическое устройство отображения из настоящего варианта осуществления также может быть жидкокристаллическим устройством отображения типа горизонтальной ориентации. В этом случае достаточно, чтобы жидкокристаллический слой 3 содержал нематический жидкокристаллический слой с положительной анизотропией диэлектрических свойств (положительный нематический жидкокристаллический слой), и вместо вертикально ориентирующих пленок 5a и 5b предоставляются горизонтально ориентирующие пленки на стороне жидкокристаллического слоя 3 первой подложки 1 и второй подложки 2.

Ниже описывается способ для производства жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с Вариантом 1 осуществления.

Сначала используется общепринятый способ для подготовки пары подложек, а именно первой подложки 1 и второй подложки 2, в состоянии перед тем, как на подложках образуются ориентирующие пленки. Например, в качестве первой подложки используется подложка матрицы TFT, которая готовится следующим образом. А именно, как показано на фиг. 5, на изолирующей подложке (не показана), созданной из стекла или т.п., последовательно образуются множество сигнальных линий 9 сканирования (шины затворов), множество TFT 11, множество сигнальных линий 10 данных (шины истоков) и множество электродов 12 пикселей, так что сигнальные линии 9 сканирования и сигнальные линии 10 данных на изолирующей подложке размещаются так, чтобы пересекаться в форме решетки с изолирующим слоем между ними (не показан), причем один из TFT 11 и один из электродов 12 пикселей расположен в каждой точке их пересечения. С другой стороны, например, в качестве второй подложки используется подложка CF, которая готовится следующим образом. А именно, как показано на фиг. 6, черная матрица 13 (BM), светофильтр 14, состоящий из цветных слоев трех цветов, а именно красного (R), синего (G) и зеленого (B), защитная пленка (слой покрытия; не показан на чертежах) и пленка прозрачного электрода (не показана) образуются последовательно на изолирующей подложке (не показана), созданной из стекла или т.п., чтобы в результате на изолирующей подложке размещалась BM 13 в решетчатой структуре, а светофильтр 14 располагался в областях, заданных BM 13. Таким образом, в соответствии с настоящим вариантом осуществления один пиксель состоит из трех подпикселей RGB, которые ориентируются в направлении оси x (поперечное направление, если смотреть спереди на поверхность дисплея (экран дисплея)). Отметим, что материал изолирующих подложек особенно не ограничивается стеклом при условии, что изолирующие подложки обладают поверхностью с изолирующими свойствами. Более того, материалы, которые широко применяются, могут использоваться в качестве материалов соответствующих составляющих элементов, которые описываются выше.

Впоследствии раствор, содержащий материал фотоориентирующей пленки, наносится на подложку матрицы TFT и подложку CF по способу центробежного литья или т.п. После этого выполняется выпекание материала фотоориентирующей пленки, например, при 180°C в течение 60 минут, чтобы создать вертикально ориентирующие пленки. Материал, используемый в качестве материала фотоориентирующей пленки, особенно не ограничивается, и в качестве одного примера можно упомянуть смолу или т.п., содержащую светочувствительную группу. Точнее говоря, подходит полиимид, содержащий светочувствительную группу, например группу 4-халькона (химическая формула (1) ниже), группу 4'-халькона (химическая формула (2) ниже), группу кумарина (химическая формула (3) ниже) и группу циннамоила (химическая формула (4) ниже) или т.п. Светочувствительные группы, представленные химическими формулами (1)-(4) ниже, подвергаются реакции сшивания (включая реакцию димеризации), реакции изомеризации, фотопереориентации или т.п., сопутствующих излучению света (предпочтительно ультрафиолетового света). Если используются такие светочувствительные группы, то можно эффективно уменьшить изменения углов преднаклона у жидкокристаллических молекул на поверхности ориентирующей пленки по сравнению со случаем, где используется материал фотоориентирующей пленки фоторазлагающего типа. Отметим, что светочувствительные группы, представленные химическими формулами (1)-(4), также включают в себя структуры, в которых группа заместителей связывается с бензольным кольцом. Дополнительно коричнокислая группа (C₆H₅-CH=CH-COO-; химическая формула (5) ниже), в которой атом кислорода дополнительно связывается с карбонильной группой в группе циннамоила, представленной химической формулой (4) ниже, обладает преимуществом легкого синтезирования. Поэтому полиимид, содержащий такую коричнокислую группу, предпочтительнее в качестве материала фотоориентирующей пленки. Температура выпекания, время выпекания и толщина фотоориентирующей пленки особенно не ограничиваются и могут задаваться подходящим образом.

Формула 1

Формула 2

Формула 3

Формула 4

Формула 5

В соответствии с настоящим вариантом осуществления материал фотоориентирующей пленки, который реагирует на свет и который заставляет жидкокристаллические молекулы ориентироваться с неким углом преднаклона в направлении излучения светового луча, используется в качестве материала ориентирующей пленки. Однако материал фотоориентирующей пленки, который может регулировать направление преднаклона в соответствии с направлением перемещения области излучения света, как и в способе фотоориентации, описанном в Непатентной литературе 1, также может использоваться в качестве материала ориентирующей пленки. В этом случае не нужно заставлять падать свет на подложку из косого направления, и свет можно заставить падать на подложку из по существу вертикального направления.

Далее описывается способ экспонирования ориентирующих пленок.

В соответствии с настоящим вариантом осуществления ориентирующие пленки экспонируются способом сканирования. Ниже описывается этап экспонирования по отношению к первой подложке.

Сначала готовится фотомаска 21a, имеющая центральную часть 19a и полутоновую часть 20a, и фотомаска 21b, имеющая центральную часть 19b и полутоновую часть 20b.

В этой связи на фотомасках, используемых в настоящем варианте осуществления, образуется рисунок с помощью металлической пленки, например хромовой пленки на прозрачной подложке, например стеклянной подложке, область, на которой образуется металлическая пленка, является светозащитной частью, а отверстие в металлической пленке является прозрачной частью.

Как показано на фиг. 7, фотомаски 21a и 21b размещаются так, чтобы полутоновые части 20a и 20b перекрывались в направлении оси y. Множество щелей, которые образуются вытянутыми в направлении оси y, предоставляется в направлении оси x (оси, образующей угол в 90° с осью y) в фотомасках 21a и 21b. Точнее говоря, множество прямоугольных прозрачных частей, которые имеют ширину, которая равна приблизительно половине шага Px подпикселей в направлении оси x (поперечное направление, если смотреть спереди на поверхность дисплея), предоставляется в светозащитных частях центральных частей 19a и 19b. Прозрачные части размещаются по существу с таким же шагом, как шаг Px. Множество прозрачных частей также размещается по существу с таким же шагом, как шаг Px в полутоновых частях 20a и 20b. Однако прозрачные части в полутоновых частях 20a и 20b меньше прозрачных частей у центральных частей 19a и 19b и размещаются так, чтобы рассредоточиться в направлении сканирования. Рисунок полутоновых частей 20a и 20b подробно описывается позже.

Также готовится фотомаска 21c, имеющая центральную часть 19c и полутоновую часть 20c, и фотомаска 21d, имеющая центральную часть 19d и полутоновую часть 20d. Как показано на фиг. 7, фотомаски 21c и 21d размещаются так, чтобы полутоновые части 20c и 20d перекрывались в направлении оси y. Такой же рисунок, как у фотомасок 21a и 21b, образуется на фотомасках 21c и 21d. В этой связи на практике пространство, которое достаточно большое для вмещения в себя первой подложки 1, существует между фотомасками 21a и 21b и фотомасками 21c и 21d.

Как показано на фиг. 12, источник света размещается над каждой из фотомасок 21a-21d. Хотя на фиг. 12 иллюстрируется только конфигурация, которая включает в себя фотомаску 21a, конфигурации, включающие в себя фотомаски 21b-21d, являются такими же, как конфигурация, включающая в себя фотомаску 21a. В соответствии с настоящим вариантом осуществления источник 25 света и фотомаска 21a линейно перемещаются в комплексе либо подложка 18 (первая подложка или вторая подложка) перемещается линейно, пока источник 25 света и фотомаска 21a остаются неподвижными. Фиг. 12 иллюстрирует пример, в котором перемещается подложка 18, и показывает первую подложку (подложку матрицы TFT) в качестве подложки 18. Камера 30 для обнаружения изображения устанавливается на стороне фотомаски 21a. Камера сканирует проводку шины, например сигнальные линии 10 данных и сигнальные линии 9 сканирования, и подложка 18 может перемещаться для следования за проводкой шины. Этот процесс обладает преимуществом в том, что устройство экспонирования можно уменьшить в размере. Стоимость устройства экспонирования также можно снизить. Более того, поскольку необходима только небольшая фотомаска, точность самой маски можно повысить. Более того, в сканирующем экспонировании из-за отличной стабильности количества света, которое излучается на поверхность подложки, можно эффективно сдержать изменения в характеристиках ориентирующей пленки, таких как направление ориентации и угол преднаклона.

Далее выравниваются щели фотомасок 21a и 21b и подпиксели. После этого, как показано на фиг. 8, ориентирующая пленка, предоставленная на поверхности первой подложки 1, экспонируется от одного конца до другого конца через фотомаски 21a и 21b, используя поляризованный ультрафиолетовый свет и перемещая при этом первую подложку 1 в направлении оси +y (первое сканирование). В то же время первая подложка 1 перемещается так, чтобы щели фотомасок 21a и 21b устанавливались вдоль проводки шины, например сигнальных линий 10 данных и сигнальных линий 9 сканирования. Как показано на фиг. 13, первая подложка 1 облучается поляризованным ультрафиолетовым светом 15 из косого направления. Дополнительно заранее установленный интервал (микрозазор 16) предоставляется между фотомасками 21a и 21b и первой подложкой 1. В результате перемещение первой подложки 1 может выполняться плавно, и даже если фотомаски 21a и 21b прогибаются под собственным весом, можно пресечь контакт фотомасок 21a и 21b с первой подложкой 1. Область приблизительно в половину каждого пикселя (каждого подпикселя) подвергается ориентирующей обработке посредством этого первого сканирования. Дополнительно, как показано на фиг. 13, жидкокристаллические молекулы 3b в окрестности поверхности вертикально ориентирующей пленки 5a демонстрируют по существу одинаковый угол 17 преднаклона. Кроме того, как показано на фиг. 9, в результате первого сканирования первая подложка 1 имеет область 22 экспонирования, которая подвергнута сканирующему экспонированию через центральную часть 19a фотомаски 21a, область 23 экспонирования, которая подвергнута сканирующему экспонированию через центральную часть 19b фотомаски 21b, и участок 24 стыка, который подвергнут сканирующему экспонированию через полутоновые части 20a и 20b у фотомасок 21a и 21b. То есть этап экспонирования из настоящего варианта осуществления делит поверхность ориентирующей пленки, которая предоставляется на первой подложке 1, на области 22 и 23 экспонирования и участок 24 стыка, который вставляется между соседними областями 22 и 23 экспонирования, экспонирует участок 24 стыка через полутоновые части 20a и 20b и экспонирует области 22 и 23 экспонирования через центральные части 19a и 19b. Участок 24 стыка экспонируется по меньшей мере дважды через полутоновые части 20a и 20b.

Далее, как показано на фиг. 10, первая подложка 1 поворачивается в плоскости на 180°. После этого первая подложка 1 горизонтально перемещается на величину, соответствующую приблизительно половине шага Px в направлении оси x, чтобы каждая щель, предоставленная в фотомасках 21c и 21d, соответствовала неэкспонированной области каждого подпикселя. Затем, как показано на фиг. 11, аналогично выполнению первого сканирования, которое проиллюстрировано на фиг. 8, ориентирующая пленка экспонируется от одного конца до другого конца наряду с перемещением первой подложки 1 (второе сканирование). В результате оставшаяся область приблизительно в половину каждого пикселя (каждого подпикселя) подвергается ориентирующей обработке, чтобы первая подложка 1 экспонировалась по всей своей поверхности. Отметим, что угол падения светового луча (поляризованного ультрафиолетового света 15) относительно первой подложки 1 во время второго сканирования и угол падения светового луча (поляризованного ультрафиолетового света 15) относительно первой подложки 1 во время первого сканирования являются по существу одинаковыми. В отличие от этого, поскольку первая подложка 1 поворачивается в плоскости на 180° между первым сканированием и вторым сканированием, как показано на фиг. 2, когда первая подложка 1 наблюдается в плоском виде, направление светового луча, излученного на первую подложку 1 во время первого сканирования, и направление светового луча, излученного на первую подложку 1 во время второго сканирования, в точности противоположны друг другу. То есть каждый подпиксель первой подложки 1 подвергается разделению на домены на две области, чьи направления ориентации антипараллельны друг другу.

Далее описывается этап экспонирования по отношению ко второй подложке. Вторая подложка экспонируется по существу аналогично первой подложке за исключением того, что отличаются виды фотомасок, которые используются.

Сначала готовятся фотомаска 21e, имеющая центральную часть 19e и полутоновую часть 20e, и фотомаска 21f, имеющая центральную часть 19f и полутоновую часть 20f. Впоследствии, как показано на фиг. 14, фотомаски 21e и 21f размещаются так, чтобы полутоновые части 20e и 20f перекрывались в направлении оси x. Множество щелей, которые образуются вытянутыми в направлении оси x, предоставляется в направлении оси y в фотомасках 21e и 21f. Точнее говоря, множество прямоугольных прозрачных частей, которые имеют ширину, которая равна приблизительно 1/4 шага Py пикселей в направлении оси y (вертикальное направление, если смотреть спереди на поверхность дисплея), предоставляется в светозащитных частях центральных частей 19e и 19f. Прозрачные части предоставляются с шагом, который составляет приблизительно половину шага Py. Множество прозрачных частей также размещается по существу с таким же шагом, как шаг Py в полутоновых частях 20e и 20f. Однако прозрачные части в полутоновых частях 20e и 20f меньше прозрачных частей у центральных частей 19e и 19f и располагаются так, чтобы рассредоточиться в направлении сканирования. В этой связи в настоящем варианте осуществления шаг пикселей и шаг подпикселей в вертикальном направлении одинаковы, если смотреть спереди на поверхность дисплея.

Также готовятся фотомаска 21g, имеющая центральную часть 19g и полутоновую часть 20g, и фотомаска 21h, имеющая центральную часть 19h и полутоновую часть 20h. Как показано на фиг. 14, фотомаски 21g и 21h размещаются так, чтобы полутоновые части 20g и 20h перекрывались в направлении оси x. Такой же рисунок, как у фотомасок 21e и 21f, образуется на фотомасках 21g и 21h. В этой связи на практике пространство, которое достаточно большое для вмещения в себя второй подложки 2, существует между фотомасками 21e и 21f и фотомасками 21g и 21h.

Источник света размещается над каждой из фотомасок 21e-21h аналогично выполнению этапа экспонирования по отношению к первой подложке, как показано на фиг. 12.

Далее выравниваются щели фотомасок 21e и 21f и пиксели второй подложки 2. После этого, как показано на фиг. 15, ориентирующая пленка, предоставленная на поверхности второй подложки 2, экспонируется от одного конца до другого конца через фотомаски 21e и 21f, используя поляризованный ультрафиолетовый свет и перемещая при этом вторую подложку 2 в направлении оси +x (первое сканирование). В то же время вторая подложка 2 перемещается так, чтобы щели фотомасок 21e и 21f устанавливались вдоль BM 13. Более того, аналогично направлению излучения относительно первой подложки, которое иллюстрируется на фиг. 13, вторая подложка 2 облучается поляризованным ультрафиолетовым светом 15 из косого направления. К тому же, аналогично этапу экспонирования для первой подложки, предоставляется микрозазор между фотомасками 21e и 21f и второй подложкой 2. В результате выполнения этого первого сканирования область приблизительно в половину каждого пикселя (каждого подпикселя) подвергается ориентирующей обработке. Кроме того, жидкокристаллические молекулы в окрестности поверхности вертикально ориентирующей пленки, предоставленной на второй подложке, демонстрируют по существу одинаковые углы преднаклона аналогично случаю с первой подложкой, который иллюстрируется на фиг. 13. Как показано на фиг. 16, в результате первого сканирования вторая подложка 2 имеет область 32 экспонирования, которая подвергнута сканирующему экспонированию через центральную часть 19e фотомаски 21e, область 33 экспонирования, которая подвергнута сканирующему экспонированию через центральную часть 19f фотомаски 21f, и участок 34 стыка, который подвергнут сканирующему экспонированию через полутоновые части 20e и 20f у фотомасок 21e и 21f. То есть этап экспонирования из настоящего варианта осуществления делит поверхность ориентирующей пленки, которая предоставляется на второй подложке 2, на области 32 и 33 экспонирования и участок 34 стыка, который вставляется между соседними областями 32 и 33 экспонирования, и экспонирует участок 34 стыка через полутоновые части 20e и 20f и экспонирует области 32 и 33 экспонирования через центральные части 19e и 19f. Участок 34 стыка экспонируется по меньшей мере дважды через полутоновые части 20e и 20f.

Далее, как показано на фиг. 17, вторая подложка 2 поворачивается в плоскости на 180°. После этого вторая подложка 2 горизонтально перемещается на величину, соответствующую приблизительно 1/4 шага Py в направлении оси y, чтобы каждая щель, предоставленная в фотомасках 21g и 21h, соответствовала неэкспонированной области каждого пикселя. Затем, как показано на фиг. 18, аналогично выполнению первого сканирования, которое проиллюстрировано на фиг. 15, ориентирующая пленка экспонируется от одного конца до другого конца наряду с перемещением второй подложки 2 (второе сканирование). В результате оставшаяся область приблизительно в половину каждого пикселя (каждого подпикселя) подвергается ориентирующей обработке, чтобы вторая подложка 2 экспонировалась по всей своей поверхности. Более того, как показано на фиг. 3, когда вторая подложка 2 наблюдается в плоском виде, направление светового луча, излученного на вторую подложку 2 во время первого сканирования, и направление светового луча, излученного на вторую подложку 2 во время второго сканирования, в точности противоположны друг другу. То есть каждый подпиксель второй подложки 2 подвергается разделению на домены на две области, чьи направления ориентации антипараллельны друг другу.

В соответствии с настоящим вариантом осуществления описывается форма, в которой, чтобы подвергнуть один подпиксель разделению на четыре домена, подложка матрицы TFT экспонируется с использованием фотомаски, в которой образуется полосатый рисунок, имеющий ширину, которая составляет приблизительно половину шага Px пикселей в поперечном направлении (направлении оси x на фиг. 5 и 6), а с другой стороны, подложка CF экспонируется с использованием фотомаски, в которой образуется полосатый рисунок, имеющий ширину, которая составляет приблизительно одну четверть шага Py подпикселей в вертикальном направлении (направлении оси y на фиг. 5 и 6; отметим, что в настоящем варианте осуществления шаг подпикселей и шаг пикселей в вертикальном направлении одинаковы). Однако рисунок прозрачных частей особенно не ограничивается и может задаваться подходящим образом в соответствии с компоновкой пикселей (подпикселей), размером пикселя (подпикселя), разрешением панели и т.п. Более того, хотя четыре домена образуются в матричной форме в соответствии с настоящим вариантом осуществления, форма, в которой располагаются домены, особенно не ограничивается матричной формой и может быть формой из горизонтальных полос. К тому же, если каждый подпиксель дополнительно делится на подподпиксели, то щелевой рисунок можно создать в соответствии с соответствующими подподпикселями, чтобы подвергнуть каждый подподпиксель разделению на домены.

Примеры материалов, которые могут использоваться с настоящим вариантом осуществления, и условия в процессе производства, который можно приспособить к настоящему варианту осуществления, упоминаются ниже. Однако материалы и условия, которые могут использоваться с настоящим вариантом осуществления, не ограничиваются нижеследующими материалами и условиями. Более того, вид светового луча, используемого для экспонирования, особенно не ограничивается поляризованным ультрафиолетовым светом, и вид светового луча может задаваться подходящим образом в соответствии с материалом ориентирующей пленки, процессом производства и т.п., и световой луч может быть неполяризованным светом (коэффициент поглощения = 1:1).

Жидкокристаллический материал: нематический жидкий кристалл, в котором Δn (двулучепреломление)=0,06 до 0,14, Δε (анизотропия диэлектрических свойств)= -2,0 до -8,0 и Tni (температура фазового перехода нематик-изотропная жидкость)=60°C до 110°C.

Угол преднаклона: 85-89,9°.

Толщина ячейки: 2-5 мкм.

Плотность энергии облучения: 0,01-5 Дж/см².

Микрозазор: 10-250 мкм.

Источник света: ртутная лампа низкого давления, ртутная лампа высокого давления, дейтериевая лампа, металлогалогенная лампа, резонансная аргоновая лампа, ксеноновая лампа, эксимерный лазер.

Коэффициент поглощения ультрафиолетового света (степень поляризации): 1:1-60:1.

Направление излучения ультрафиолетового света: направление под углом 0-60° от направления нормали к поверхности подложки.

Далее подробно описываются рисунки фотомасок 21a и 21b.

Как показано на фиг. 19, фотомаска 21a имеет центральную часть 19a и полутоновую часть 20a, в которой образуется полутон. Фотомаска 21b имеет центральную часть 19b и полутоновую часть 20b, в которой образуется полутон. Полутоновые части 20a и 20b предоставляются в соответствии с участком 24 стыка.

Множество прозрачных частей 27a создается в центральной части 19a. Плоская форма прозрачных частей 27a является прямоугольником, и прозрачные части 27a создаются в форме полос. Каждая прозрачная часть 27a имеет одинаковый размер. Прозрачные части 27a размещаются с таким же шагом, как шаг Px пикселей в направлении, которое ортогонально (вертикальное направление) направлению сканирования. Как показано на фиг. 20, ширина Δx прозрачных частей 27a (длина в вертикальном направлении) равна, например, приблизительно половине шага Px. Отметим, что Δx также может устанавливаться в значение, полученное путем добавления нескольких мкм к значению, соответствующему половине шага Px. То есть часть, которая экспонируется множество раз, может быть создана на границе между каждым доменом. Длина y1 в направлении сканирования прозрачных частей 27a составляет, например, 40 мм.

Термин "полутон" относится не к регулированию светосилы с использованием длины непосредственно соединяющихся прозрачных частей, как в технологии, описанной в Патентной литературе 2, а скорее к рисунку, который регулирует светосилу с использованием размера, количества и/или плотности множества мелких прозрачных частей. Термин "светосила" относится к пропорции (процентному отношению) площади каждой прозрачной части в полутоновой части по отношению к средней площади прозрачных частей в центральной части. Хотя множество прозрачных частей также создается в полутоновой части 20a, в этом случае светосила изменяется в результате уменьшения размера прозрачных частей, уменьшения количества прозрачных частей и/или уменьшения плотности прозрачных частей, когда прозрачные части приближаются к концу маски 21a. Если предполагается, что полутоновая часть 20a предоставляется, чтобы перекрываться с пикселями N столбцов, как показано на фиг. 21, то длина, полученная, например, путем деления длины y1 на (N-1), выбирается как единичная длина Δy, а длина y2 в направлении сканирования прозрачных частей в полутоновой части 20a выбирается как кратное целое Δy. В этой связи ширина (длина в вертикальном направлении) прозрачных частей в полутоновой части 20a задается таким же образом, как Δx.

Рисунок полутоновой части подробно показан на фиг. 22.

Здесь в качестве примера описывается случай, в котором полутоновые части 20a и 20b предоставляются, чтобы перекрываться с пикселями 16 столбцов. Соответственно, единичная длина Δy является значением, полученным путем деления 40 мм на 15. Более того, прозрачная часть, которая является прямоугольной в плоском виде и имеет длину Δy в направлении сканирования и ширину Δx, задается в качестве единичной площади (на фиг. 22 область, заданная решеткой).

Как показано на фиг. 22, в полутоновой части 20a создается множество прозрачных частей 28a, которое меньше прозрачных частей 27a. Плоская форма каждой прозрачной части 28a является прямоугольником. Прозрачные части 28a размещаются с шагом, который является таким же, как шаг Px пикселей в вертикальном направлении. То есть все прозрачные части 27a и 28a создаются в соответствии с пикселями (подпикселями) и размещаются с шагом Px в вертикальном направлении. В этом случае пиксель, размещенный на правом конце полутоновой части 20a, выбирается в качестве пикселя первого столбца, а пиксель, размещенный на левом конце полутоновой части 20a, выбирается в качестве пикселя 16-го столбца (см. цифры сверху полутоновой части 20a на фиг. 22). Более того, последовательный порядок также назначается прозрачным частям 28a аналогично пикселям. То есть прозрачная часть 28a, которая перекрывается с пикселем второго столбца, выбирается в качестве прозрачной части второго столбца, а прозрачная часть 28a, которая перекрывается с пикселем 16-го столбца, выбирается в качестве прозрачной части 16-го столбца. Отметим, что прозрачная часть не создается в участке полутоновой части 20a, который перекрывается с пикселем первого столбца. Таким образом, что касается прозрачных частей 28a от третьего столбца до 15-го столбца, количество прозрачных частей 28a в одном и том же столбце равно двум или более, и прозрачные части 28a в одном и том же столбце размещаются так, чтобы рассредоточиться в направлении сканирования. Более того, каждая прозрачная часть 28a включает в себя одну или множество единичных площадей, и количество единичных площадей, включенных в прозрачные части 28a в одном и том же столбце, увеличивается с увеличением близости к центральной части 19a. В частности, прозрачная часть не создается в части, которая соответствует пикселям первого столбца, одна единичная площадь включается в прозрачную часть 28a второго столбца, 14 единичных площадей включаются в прозрачные части 28a 15-го столбца и 15 единичных площадей включаются в прозрачные части 28a 16-го столбца. Хотя прозрачные части 28a вплоть до девятого столбца включают в себя одну единичную площадь, несколько прозрачных частей 28a с десятого столбца и далее включают в себя множество единичных площадей. В конечном счете прозрачная часть 28a 16-го столбца имеет такой же размер, как и прозрачные части 27a в центральной части 19a. Таким образом, каждая прозрачная часть 27a включает в себя 15 единичных площадей.

Прозрачные части 27b, которые являются такими же, как прозрачные части 27a, образуются в центральной части 19b фотомаски 21b, и прозрачные части 28b, которые являются такими же, как прозрачные части 28a, образуются в полутоновой части 20b фотомаски 21b.

Как описано выше, большое количество прозрачных частей 28a и 28b дискретно рассредоточено в направлении сканирования в фотомасках 21a и 21b. Соответственно, даже если первая подложка 1 останавливается во время операции сканирующего экспонирования, можно сделать неясными рисунки прозрачных частей 28a и 28b, которые переносятся на первую подложку 1 (ориентирующую пленку). В результате, как показано на фиг. 23, неравномерность отображения, которая приписывается прозрачным частям 28a и 28b, можно сделать визуально нераспознаваемой не только в областях 22 и 23 экспонирования, но также и на участке 24 стыка.

С точки зрения более эффективного устранения такой неравномерности отображения предпочтительно разместить прозрачные части 28a и 28b следующим образом (см. фиг. 22). Сначала предпочтительно, чтобы прозрачные части 28a и 28b размещались так, чтобы как можно больше рассредоточиться в направлении сканирования. Более того, предпочтительно, чтобы прозрачные части 28a размещались сбалансировано, чтобы рисунок прозрачных частей 28a и рисунок светозащитной части в полутоновой части 20a инвертировались по отношению к центральной линии полутоновой части 20a, которая является центральной линией (центральной линией участка стыка), которая параллельна направлению сканирования. Точнее говоря, предпочтительно, чтобы рисунок прозрачных частей 28a и рисунок светозащитной части в полутоновой части 20a находились в отрицательном/положительном отношении или зеркальном расположении по отношению к центральной линии участка стыка. Это также применяется по отношению к фотомаске 21b. Более того, по отношению к фотомаске 21b (полутоновой части 20b) предпочтительно, чтобы фотомаска 21b была точной отрицательной/положительной инвертированной фотомаской относительно фотомаски 21a (полутоновой части 20a). Точнее говоря, предпочтительно, чтобы совпадал рисунок прозрачных частей 28b в фотомаске 21b и рисунок светозащитной части в полутоновой части 20a фотомаски 21a. Более того, предпочтительно, чтобы фотомаска 21a и фотомаска 21b располагались так, что совпадают их соответствующие центральные линии участка стыка, и что рисунок прозрачных частей 28b фотомаски 21a и рисунок прозрачных частей 28b фотомаски 21b находятся в зеркальном расположении относительно обеих центральных линий участка стыка.

Прозрачные части 28a и 28b меньше прозрачных частей 27a и 27b соответственно, и светосила полутоновых частей 20a и 20b меньше светосилы центральных частей 19a и 19b соответственно. Каждый пиксель, который перекрывается с полутоновыми частями 20a и 20b, экспонируется через прозрачные части 28a и 28b двух фотомасок 21a и 21b. Соответственно, аналогично технологии, описанной в Патентной литературе 2, можно препятствовать визуальному распознаванию линии стыка.

К тому же соответствующие светосилы полутоновых частей 20a и 20b постепенно уменьшаются с увеличением расстояния от центральных частей 19a и 19b. Соответственно, можно эффективнее препятствовать визуальному распознаванию линии стыка.

Более того, поскольку такие же рисунки, как у фотомасок 21a и 21b, создаются в фотомасках 21c и 21d, эффекты рисунков фотомасок 21a и 21b также можно получить в фотомасках 21c и 21d.

Кроме того, прозрачные части, которые являются такими же, как прозрачные части 27a, создаются в центральных частях 19e и 19f фотомасок 21e и 21f, и прозрачные части, которые являются такими же, как прозрачные части 28a, создаются в полутоновых частях 20e и 20f фотомасок 21e и 21f. Однако ширина прозрачных частей у фотомасок 21e и 21f составляет приблизительно 1/4 шага Py, а шаг равен приблизительно половине шага Py. К тому же такие же рисунки, как у фотомасок 21e и 21f, образуется на фотомасках 21g и 21h.

Соответственно, даже если вторая подложка 2 останавливается во время операции сканирующего экспонирования, можно сделать неясными рисунки прозрачных частей в полутоновых частях 20e и 20f, которые переносятся на вторую подложку 2 (ориентирующую пленку). В результате неравномерность отображения, которая приписывается прозрачным частям полутоновых частей 20e и 20f, можно сделать визуально нераспознаваемой не только в областях 32 и 33 экспонирования, но также и на участке 34 стыка.

К тому же можно эффективно препятствовать визуальному распознаванию линии стыка, аналогично первой подложке 1.

Ниже описывается этап скрепления первой подложки и второй подложки. На этапе скрепления уплотняющий элемент наносится по контуру первой подложки или второй подложки, которая готовится вышеописанным способом. Затем пластмассовые шайбы, имеющие диаметр, например, 4 мкм каждая, рассредоточиваются по подложке, на которую нанесен уплотняющий элемент, и первая подложка и вторая подложка скрепляются. В то же время отношение между направлениями излучения светового луча у двух подложек в одном подпикселе является таким, как показано на фиг. 4, так что в каждом домене направления сканирования для обращенных друг к другу подложек по существу ортогональны друг другу. Более того, участок 24 стыка в первой подложке 1 и участок 34 стыка во второй подложке 2 по существу ортогональны, как показано на фиг. 24.

Далее жидкокристаллические молекулы каждого домена демонстрируют углы преднаклона в разных направлениях друг к другу, когда, например, вышеописанный жидкокристаллический материал вводится между первой подложкой и второй подложкой. В результате направление ориентации жидкокристаллических молекул 3a в окрестности центра в направлении плоскости и направлении толщины жидкокристаллического слоя каждого домена является направлением, как показано на фиг. 4, которое наклонено на угол в 45° от направления, в котором излучается световой луч, когда подложка наблюдается в плоском виде.

Впоследствии два поляризатора 6a и 6b прикрепляются к внешним сторонам первой подложки 1 и второй подложки 2, чтобы их оси поляризации были в направлениях, показанных на фиг. 4. Таким образом, поскольку жидкокристаллические молекулы ориентированы приблизительно вертикально, когда к ним не подается напряжение, жидкокристаллическая индикаторная панель из настоящего варианта осуществления может реализовать успешное отображение черного (режим нормального черного). Более того, поскольку пиксели в жидкокристаллической индикаторной панели из настоящего варианта осуществления разделяются на четыре домена, и жидкокристаллические молекулы четырех доменов реагируют в четырех направлениях, которые отличаются друг от друга, жидкокристаллическая индикаторная панель может демонстрировать характеристики отображения, которые мало зависят от направления угла обзора.

После этого, после прохождения через общепринятый модульный процесс производства производство жидкокристаллического устройства отображения из Варианта 1 осуществления можно закончить.

Отметим, что в настоящем варианте осуществления количество фотомасок, которые могут использоваться одновременно, не ограничивается двумя и может быть тремя или больше. Например, как показано на фиг. 25, сканирующее экспонирование подложки 18 может выполняться с использованием шести фотомасок 21, которые размещаются в шахматном порядке. В результате, поскольку могут использоваться фотомаски меньшего размера, стоимость производства фотомасок можно снизить. К тому же, когда размер маски небольшой, можно пресечь деформацию маски, вызванную собственным весом маски, и поэтому ориентирующую обработку можно выполнять с большей точностью. Более того, когда размер маски небольшой, можно повысить точность рисунка самой маски.

В соответствии с настоящим вариантом осуществления можно пресечь возникновение неравномерности отображения, как описано выше. Однако существует проблемный момент по отношению к настоящему варианту осуществления. Этот момент сейчас будет описываться, взяв в качестве примера фотомаску 21a. Количество границ у прозрачных частей в центральной части 19a и полутоновой части 20a, которые являются границами, ортогональными направлению сканирования, равно показанному на фиг. 26. Фиг. 26 показывает, что количество границ не является непрерывным между прозрачными частями 28a с девятого столбца по одиннадцатый столбец.

Непатентная литература 1 описывает, что даже когда ориентирующая пленка не экспонируется из косого направления, как в настоящем варианте осуществления, угол наклона появляется, даже когда ориентирующая пленка экспонируется из направления нормали при сканировании. То есть в некоторых случаях способность ориентации может сообщаться ориентирующей пленке просто путем прохождения границ прозрачных частей. Хотя Непатентная литература 1 относится к горизонтальной ориентирующей пленке, предполагается, что такое же явление может возникать в случае вертикально ориентирующей пленки. Следовательно, имеется опасение, что когда полутоновая часть 20a предоставляется как в настоящем варианте осуществления и возникает прерывность относительно количества границ в полутоновой части 20a, то прерывность появится в эффективной энергии излучения, которую получает ориентирующая пленка, и в результате прерывность в эффективной энергии излучения будет визуально распознаваться в виде неравномерности.

Для устранения этой проблемы авторы изобретения создали Вариант 2 осуществления, который описывается ниже.

(Вариант 2 осуществления)

Хотя настоящий вариант осуществления описывается с применением фотомаски 21a в качестве примера, аналогичная конфигурация также может выбираться по отношению к фотомаскам 21b-21g. Вариант 2 осуществления отличается от Варианта 1 осуществления в следующих отношениях. А именно, как показано на фиг. 27, светозащитная часть (ниже называемая "мостом 29") предоставляется на границах единичных площадей в центральной части 19a и полутоновой части 20a. В результате прозрачные части 27a размещаются дискретно рассредоточенным (разделенным) образом в направлении сканирования. На фиг. 27 границы (границы, ортогональные направлению сканирования) прозрачных частей, которые по-новому сформированы в результате предоставления мостов 29, обведены эллипсом. Фактически, на каждый эллипс существует две границы. Общее количество границ, которое включает в себя прозрачные части в одном и том же столбце, показано внизу фотомаски 21a. Таким образом, в соответствии с настоящим вариантом осуществления количество границ изменяется непрерывно и постепенно уменьшается в направлении от центральной части 19a к полутоновой части 20a.

Поэтому в соответствии с настоящим вариантом осуществления можно пресечь возникновение неравномерности, вызванное прерывностью относительно количества границ.

Более того, поскольку количество границ увеличивается по сравнению с Вариантом 1 осуществления, угол наклона может формироваться более эффективно. Следовательно, скорость сканирования можно повысить, а тактовое время можно сократить. В качестве альтернативы яркость источника света можно снизить для продления срока службы источника света.

Естественно, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, даже если первая подложка 1 останавливается во время сканирующего экспонирования, то неравномерность отображения, которая вызвана прозрачными частями 28a, также можно сделать визуально нераспознаваемой не только в областях 22 и 23 экспонирования, но также и на участке 24 стыка.

В этой связи предпочтительно, чтобы ширина α моста 29 (длина в направлении короткой стороны (направлении сканирования)) была как можно тоньше, чтобы мост не переносился на ориентирующую пленку, даже если останавливается сканирующее экспонирование. Точнее говоря, предпочтительно, чтобы значение нижнего предела α было равно 1 мкм, что является минимальным значением ширины линии рисования маски, а ее значение верхнего предела было приблизительно равно 20 мкм. Поскольку имеется зазор (приблизительно от 100 до 200 мкм) между подложкой и маской при выполнении сканирующего экспонирования, световые лучи, которые прошли через прозрачные части, подвергаются дифракции. Поэтому значение верхнего предела определяется так, чтобы распределение интенсивности световых лучей на ориентирующей пленке, которые прошли через прозрачные части, было равномерным. То есть значение верхнего предела определяется так, чтобы изображение моста 29 размывалось в достаточной мере на ориентирующей пленке. Дополнительно, как показано на фиг. 28, длина Δy2 (мкм) в направлении сканирования единичной площади в соответствии с настоящим вариантом осуществления получается по следующему уравнению:

(N-1)×Δy2+(N-2)×α=40000

Фиг. 29 показывает пример модификации Варианта 2 осуществления.

В настоящем примере модификации, который показан на фиг. 29, мосты 29 образуются только по отношению к частям, в которых количество границ не является непрерывным, как в Варианте 1 осуществления. А именно, в соответствии с настоящим примером модификации два моста 29 добавляются к прозрачным частям 28a только десятого столбца. В соответствии с этой конфигурацией количество границ в направлении от центральной части 19a к полутоновой части 20a также может непрерывно изменяться, и поэтому можно пресечь возникновение неравномерности, которое вызвано прерывностью по отношению к количеству границ.

(Вариант 3 осуществления)

Хотя настоящий вариант осуществления описывается с применением фотомаски 21a в качестве примера, аналогичная конфигурация также может выбираться по отношению к фотомаскам 21b-21g. Вариант 3 осуществления отличается от Вариантов 1 и 2 в следующих отношениях. То есть, как показано на фиг. 30, рисунок фотомаски из Варианта 3 осуществления не является мозаичным рисунком, как в Вариантах 1 и 2 осуществления. Полутоновая часть 20a предоставляется, чтобы перекрываться с пикселями N столбцов, и пиксели, размещенные на правом конце полутоновой части 20a, выбираются в качестве пикселей первого столбца, а пиксели, размещенные на левом конце полутоновой части 20a, выбираются в качестве пикселей N-го столбца (на фиг. 30 см. цифры сверху полутоновой части 20a). Более того, последовательный порядок также назначается прозрачным частям 28a аналогично пикселям. То есть прозрачная часть 28a, которая перекрывается с пикселем первого столбца, выбирается в качестве прозрачной части первого столбца, а прозрачная часть 28a, которая перекрывается с пикселем N-го столбца, выбирается в качестве прозрачной части N-го столбца. Прямая линия, которая параллельна направлению сканирования, выбирается в качестве линии сканирования. Таким образом, количество прозрачных частей 28a в одном и том же столбце увеличивается на одну на каждый столбец с увеличением близости к центральной части 19a. Каждая прозрачная часть 28a включает в себя одну единичную площадь. Среди прозрачных частей 28a в третьем столбце и после него прозрачные части 28a в одном и том же столбце, то есть прозрачные части 28a, которые находятся на одной и той же линии сканирования, размещаются с равными интервалами в направлении сканирования. Дополнительно в полутоновой части 20a плотность прозрачных частей 28a изменяется уменьшающимся образом с увеличением расстояния от центральной части 19a.

В соответствии с настоящим вариантом осуществления, прозрачные части 28a в одном и том же столбце размещаются с равными интервалами в направлении сканирования. Следовательно, положения прозрачных частей 28a не являются несбалансированными, как в мозаичном рисунке, проиллюстрированном в Вариантах 1 и 2 осуществления. Соответственно, можно пресечь возникновение неравномерности отображения, вызванное дисбалансом относительно положений прозрачных частей 28a.

Более того, поскольку предоставляются мосты в прозрачных частях 27a центральной части 19a, количество границ, которые ортогональны направлению сканирования, изменяется непрерывно и постепенно уменьшается в направлении от центральной части 19a к полутоновой части 20a. Поэтому в соответствии с настоящим вариантом осуществления также можно пресечь возникновение неравномерности, которое вызвано прерывностью относительно количества границ. В этой связи в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на фиг. 31, длина Δy3 в направлении сканирования единичной площади и ширина α моста 29 могут определяться таким же образом, как в Варианте 2 осуществления. Естественно, в соответствии с настоящим вариантом осуществления мосты 29 также не нужно предоставлять в прозрачных частях 27a.

Настоящая заявка притязает на приоритет заявки на патент № 2010-13453, зарегистрированной в Японии 25 января 2010 г. по Парижской конвенции об охране промышленной собственности и положениям федерального закона в обозначенном штате, полное содержимое которой настоящим включается в этот документ путем отсылки.

СПИСОК ССЫЛОК

1: Первая подложка

2: Вторая подложка

3: Жидкокристаллический слой

3a, 3b: Жидкокристаллическая молекула

4a, 4b: Прозрачный электрод

5a, 5b: Вертикально ориентирующая пленка

6a, 6b: Поляризатор

7a, 7b: Пленка затухания

8: Подпиксель

9: Сигнальная линия сканирования

10: Сигнальная линия данных

11: TFT

12: Электрод пикселя

13: Черная матрица (BM)

14: Светофильтр

15: Световой луч (поляризованный ультрафиолетовый свет)

16: Микрозазор

17: Угол преднаклона

18: Подложка

19a-19h: Центральная часть

20a-20h: Полутоновая часть

21, 21a-21h: Фотомаска

22, 23, 32, 33: Область экспонирования

24, 34: Участок стыка

25: Источник света

26a, 26b: Изолирующая подложка

27a, 27b, 28a, 28b: Прозрачная часть

29: Мост

30: Камера для обнаружения изображения

100: Жидкокристаллическое устройство отображения

P, Q: Направление оси поляризации у поляризатора

A, B: Направление

R: Красный цветной слой

G: Зеленый цветной слой

B: Синий цветной слой

Изобретение относится к устройству экспонирования, жидкокристаллическому устройству отображения и способу для производства жидкокристаллического устройства отображения. Это изобретение является устройством экспонирования для экспонирования фотоориентирующей пленки, предоставленной на подложке. Устройство экспонирования включает в себя источник света и фотомаску и экспонирует фотоориентирующую пленку через фотомаску, сканируя при этом источник света или подложку. Когда направление, в котором сканируется источник света или подложка, выбирается в качестве направления сканирования, а направление, которое ортогонально направлению сканирования, выбирается в качестве вертикального направления, фотомаска включает в себя первую область и вторую область, которая граничит с первой областью в вертикальном направлении. Первая область включает в себя множество первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части. Множество первых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении. Вторая область включает в себя множество вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части. Множество вторых прозрачных частей меньше множества первых прозрачных частей. Множество вторых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования. Технический результат - предоставить устройство экспонирования, которое может препятствовать визуальному распознаванию неравномерности отображения на участке стыка, даже если сканирование временно останавливается во время сканирующего экспонирования. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Устройство экспонирования для экспонирования фотоориентирующей пленки, которая предоставляется на подложке,
причем устройство экспонирования содержит источник света и фотомаску и экспонирует фотоориентирующую пленку через фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки,
при этом, когда направление, в котором сканируется по меньшей мере одно из источника света и подложки, выбирается в качестве направления сканирования, а направление, которое ортогонально направлению сканирования, выбирается в качестве вертикального направления:
фотомаска включает в себя первую область и вторую область, которая граничит с первой областью в вертикальном направлении;
первая область включает в себя множество первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части;
множество первых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении;
вторая область включает в себя множество вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части;
множество вторых прозрачных частей меньше множества первых прозрачных частей; и
множество вторых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

2. Устройство экспонирования по п.1,
в котором светосила второй области уменьшается с увеличением расстояния от первой области.

3. Устройство экспонирования по п.1 или 2,
в котором множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть предоставляются симметрично друг другу относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования.

4. Устройство экспонирования по п.1 или 2,
в котором множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть находятся в зеркальном расположении друг с другом относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования.

5. Устройство экспонирования по п.1 или 2,
в котором:
фотомаска является первой фотомаской;
устройство экспонирования дополнительно содержит вторую фотомаску и экспонирует фотоориентирующую пленку через первую и вторую фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки;
вторая фотомаска включает в себя третью область и четвертую область, которая граничит с третьей областью в вертикальном направлении;
третья область включает в себя множество третьих прозрачных частей внутри третьей светозащитной части;
множество третьих прозрачных частей размещается в вертикальном направлении;
четвертая область включает в себя множество четвертых прозрачных частей внутри четвертой светозащитной части;
множество четвертых прозрачных частей меньше множества третьих прозрачных частей;
множество четвертых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования; и
часть фотоориентирующей пленки экспонируется через множество вторых прозрачных частей, а также экспонируется через множество четвертых прозрачных частей.

6. Устройство экспонирования по п.5,
в котором светосила четвертой области уменьшается с увеличением расстояния от третьей области.

7. Устройство экспонирования по п.6,
в котором множество вторых прозрачных частей предоставляется в соответствии с четвертой светозащитной частью; и
множество четвертых прозрачных частей предоставляется в соответствии со второй светозащитной частью.

8. Устройство экспонирования по п.6 или 7,
в котором первая и вторая фотомаски располагаются так, чтобы совпадали центральная линия второй области, которая параллельна направлению сканирования, и центральная линия четвертой области, которая параллельна направлению сканирования; и
множество вторых прозрачных частей и множество четвертых прозрачных частей находились в зеркальном расположении друг с другом относительно двух центральных линий.

9. Устройство экспонирования по п.1 или 2,
в котором, когда прямая линия, которая параллельна направлению сканирования, выбирается в качестве линии сканирования,
множество вторых прозрачных частей, которые находятся на одной и той же линии сканирования, располагаются с по существу равными интервалами.

10. Устройство экспонирования по пп.1, 2, 6 или 7,
в котором множество первых прозрачных частей дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

11. Устройство экспонирования по п.10,
в котором защищается от света область между первыми прозрачными частями, которые граничат в направлении сканирования.

12. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения, содержащего фотоориентирующую пленку, которая предоставляется на подложке,
причем способ для производства включает в себя этап экспонирования, на котором экспонируют фотоориентирующую пленку через фотомаску, сканируя при этом по меньшей мере одно из источника света и подложки,
при этом, когда направление, в котором сканируется по меньшей мере одно из источника света и подложки, выбирается в качестве направления сканирования, а направление, которое ортогонально направлению сканирования, выбирается в качестве вертикального направления:
фотомаска включает в себя первую область и вторую область, которая граничит с первой областью в вертикальном направлении;
первая область включает в себя множество первых прозрачных частей внутри первой светозащитной части;
множество первых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении;
вторая область включает в себя множество вторых прозрачных частей внутри второй светозащитной части;
множество вторых прозрачных частей меньше множества первых прозрачных частей; и
множество вторых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

13. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.12,
в котором светосила второй области уменьшается с увеличением расстояния от первой области.

14. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.12 или 13,
в котором множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть предоставляются симметрично друг другу относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования.

15. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.12 или 13,
в котором множество вторых прозрачных частей и вторая светозащитная часть находятся в зеркальном расположении друг с другом относительно центральной линии второй области, которая параллельна направлению сканирования.

16. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.12 или 13,
в котором:
фотомаска является первой фотомаской;
на этапе экспонирования фотоориентирующая пленка экспонируется через первую фотомаску и вторую фотомаску, сканируя по меньшей мере одно из источника света и подложки;
вторая фотомаска включает в себя третью область и четвертую область, которая граничит с третьей областью в вертикальном направлении;
третья область включает в себя множество третьих прозрачных частей внутри третьей светозащитной части;
множество третьих прозрачных частей размещается в вертикальном направлении;
четвертая область включает в себя множество четвертых прозрачных частей внутри четвертой светозащитной части;
множество четвертых прозрачных частей меньше множества третьих прозрачных частей;
множество четвертых прозрачных частей размещается в вертикальном направлении и дискретно рассредоточено в направлении сканирования; и
часть фотоориентирующей пленки экспонируется через множество вторых прозрачных частей, а также экспонируется через множество четвертых прозрачных частей.

17. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.16,
в котором светосила четвертой области уменьшается с увеличением расстояния от третьей области.

18. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.17,
в котором множество вторых прозрачных частей предоставляется в соответствии с четвертой светозащитной частью; и
множество четвертых прозрачных частей предоставляется в соответствии со второй светозащитной частью.

19. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.17 или 18,
в котором первая и вторая фотомаски располагаются так, чтобы совпадали центральная линия второй области, которая параллельна направлению сканирования, и центральная линия четвертой области, которая параллельна направлению сканирования; и
множество вторых прозрачных частей и множество четвертых прозрачных частей находятся в зеркальном расположении друг с другом относительно двух центральных линий.

20. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.12 или 13,
в котором, когда прямая линия, которая параллельна направлению сканирования, выбирается в качестве линии сканирования,
множество вторых прозрачных частей, которые находятся на одной и той же линии сканирования, располагаются с по существу равными интервалами.

21. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по пп.12, 13, 17 или 18,
в котором множество первых прозрачных частей дискретно рассредоточено в направлении сканирования.

22. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по п.21,
в котором защищается от света область между первыми прозрачными частями, которые граничат в направлении сканирования.

23. Способ для производства жидкокристаллического устройства отображения по пп.12, 13, 17, 18 или 22,
в котором на этапе экспонирования фотоориентирующая пленка экспонируется так, что в каждом пикселе образуются две области, которые экспонируются в антипараллельных направлениях друг к другу, когда подложка наблюдается в плоском виде.

24. Жидкокристаллическое устройство отображения, которое производится по способу для производства жидкокристаллического устройства отображения по любому из пп.12-23.

25. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.24, содержащее жидкокристаллический слой типа вертикальной ориентации,
в котором жидкокристаллический слой содержит жидкокристаллический материал с отрицательной анизотропией диэлектрических свойств.

26. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.24, содержащее жидкокристаллический слой типа горизонтальной ориентации,
в котором жидкокристаллический слой содержит жидкокристаллический материал с положительной анизотропией диэлектрических свойств.

27. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.25 или 26,
в котором жидкокристаллический слой содержит скрученный нематический жидкий кристалл.

28. Жидкокристаллическое устройство отображения по пп.24, 25 или 26,
в котором жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя два или более доменов.