(57)【要約】【課題】吸収型偏光板を用いても、偏光板の寿命が低下することを抑制することができる紫外線照射装置を提供する。【解決手段】実施形態の紫外線照射装置１は光Ｕを放出する光源１０とミラー２０とフィルタ３０と偏光板４０とを備える。ミラー２０は光源１０より放出された光Ｕを対象物であるワ−クＷに向けて反射する。フィルタ３０は光源１０より放出された光Ｕおよびミラー２０により反射された光Ｕ’のうち紫外線ＵＡを透過し紫外線ＵＡ以外の光の透過を抑制する。偏光板４０はフィルタ３０を透過した紫外線ＵＡが照射されて予め定められた基準方向と平行な偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢをワークＷに向けて透過する。偏光板４０はフィルタ３０を透過する紫外線ＵＡのうちの基準方向と交差する偏光軸ＰＢの紫外線を吸収する吸収型偏光板である。【選択図】図１
2015114435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放出する光源と；
前記光源より放出された光を対象物に向けて反射させるミラーと；
前記光源より放出された光および前記ミラーにより反射された光のうち紫外線を透過し、前記紫外線以外の透過を抑制するフィルタと；
前記紫外線が照射され、前記紫外線のうち予め定められた基準方向と平行な偏光軸の偏光光を前記対象物に向けて透過する偏光板と；を備える紫外線照射装置において、
前記偏光板は、前記紫外線のうち前記基準方向と交差する偏光軸の光を吸収する吸収型偏光板である紫外線照射装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記紫外線の波長よりも短い波長の光の透過を抑制する
請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記フィルタは、前記紫外線の波長よりも長い波長の光の透過を抑制する
請求項１または請求項２記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記光源が、水銀ランプまたはメタルハライドランプである
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶パネルの配向膜の配向処理であるラビング工程に変わる技術として、光配向技術（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）が注目されている。光配向技術で用いられる紫外線照射装置は、光源である棒状ランプと、偏光板と、を備えている。この種の紫外線照射装置は、棒状ランプが照射する紫外線のうち所定方向の偏光軸の紫外線を偏光板が通過させ、通過させた紫外線をワークに照射することなどにより配向膜の配向処理を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６５２９０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４５３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来技術においては、偏光板として、ワイヤーグリッドを用いた、いわゆる反射型偏光板が用いられている。
【０００５】
本発明は、吸収型偏光板を用いた紫外線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の紫外線照射装置は、光を放出する光源と；ミラーと；フィルタと；偏光板と；を備える。ミラーは、光源より放出された光を対象物に向けて反射させる。フィルタは、光源より放出された光およびミラーにより反射された光のうち紫外線を透過し、紫外線以外の透過を抑制する。偏光板は、紫外線が照射され、紫外線のうち予め定められた基準方向と平行な偏光軸の偏光光を対象物に向けて透過する。偏光板は、紫外線のうち基準方向と交差する偏光軸の光を吸収する吸収型偏光板である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吸収型偏光板を用いた紫外線照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る紫外線照射装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る紫外線照射装置のフィルタを透過する光を説明する図である。
【図３】図３は、実施形態に係る紫外線照射装置のフィルタの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する実施形態に係る紫外線照射装置１は、光Ｕを放出する光源１０と、ミラー２０と、フィルタ３０と、偏光板４０とを備える。ミラー２０は、光源１０より放出された光Ｕを対象物であるワ−クＷに向けて反射する。フィルタ３０は、光源１０より放出された光Ｕおよびミラー２０により反射された光Ｕ’のうち紫外線ＵＡを透過し、紫外線ＵＡ以外の透過を抑制する。偏光板４０は、フィルタ３０を透過する紫外線ＵＡが照射され、紫外線ＵＡのうち予め定められた基準方向と平行な偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢをワークＷに向けて透過する。偏光板４０は、紫外線ＵＡのうち基準方向と交差する偏光軸ＰＢの紫外線を吸収する吸収型偏光板である。
【００１０】
また、以下で説明する実施形態に係る紫外線照射装置１において、フィルタ３０は、第１の波長帯の光の波長よりも短い波長Ａの紫外線の透過を抑制する。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係る紫外線照射装置１において、フィルタ３０は、第１の波長帯の光の波長よりも長い波長Ｂの紫外線、可視光線、赤外線の透過を抑制する。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る紫外線照射装置１において、光源１０は、水銀ランプまたはメタルハライドランプである。
【００１３】
［実施形態］
次に、本発明の実施形態に係る紫外線照射装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る紫外線照射装置の概略の構成を示す斜視図、図２は、実施形態に係る紫外線照射装置のフィルタを透過する光を説明する図、図３は、実施形態に係る紫外線照射装置のフィルタの構成を示す断面図である。
【００１４】
図１に示された実施形態の紫外線照射装置１は、配向処理の対象物としてのワークＷの表面に、予め決められた基準方向と平行な偏光軸ＰＡ（図１に矢印で示し、振動方向ともいう）の紫外線ＵＢを照射する装置である。実施形態の紫外線照射装置１は、例えば、液晶パネルの配向膜、視野角補償フィルムの配向膜や偏光フィルム等などの製造に用いられる。紫外線照射装置１は、主として所望の波長としての波長が３６５［ｎｍ］の紫外線ＵＢをワークＷの表面に照射する。なお、本実施形態でいう「紫外線」とは、３６５［ｎｍ］よりも短い波長Ａ［ｎｍ］（図２に示す）から３６５［ｎｍ］よりも長い波長Ｂ［ｎｍ］（図２に示す）までの第１の波長帯の光のことである。
【００１５】
なお、ワークＷの表面に照射される紫外線ＵＢの偏光軸ＰＡは、ワークＷの構造、用途、または、要求される仕様に応じて適宜設定される。以下、ワークＷの幅方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸方向に直交しかつワークＷの長手方向をＹ軸方向といい、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と呼ぶ。なお、Ｚ軸と平行な方向について、Ｚ軸の方向を示す矢印の先端の向かう方向を上方、Ｚ軸の方向を示す矢印の先端の向かう方向に対向する方向を下方と呼ぶ。
【００１６】
紫外線照射装置１は、図１に示すように、一様にあらゆる方向に振動しかつ波長が２００［ｎｍ］〜９００［ｎｍ］程度の紫外線、可視光線、赤外線を含んだ光Ｕを放出する光源１０と、ミラー２０と、フィルタ３０と、偏光板４０とを備えている。
【００１７】
光源１０は、紫外線透過性のガラス管内に水銀、アルゴン、キセノンなどの希ガスが封入された水銀ランプや、水銀ランプに鉄やヨウ素などのメタルハライドが更に封入されたメタルハライドランプなどの管型ランプが用いられ、少なくとも直線状の発光部を有している。光源１０の発光部の長手方向は、Ｙ軸方向と平行である。光源１０が放出する光Ｕは、波長が２００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］程度の紫外線、可視光線、赤外線を含み、さまざまな偏光軸成分を有する、いわゆる非偏光の光である。本実施形態で、光源１０は、一つ設けられ、かつ、フィルタ３０、偏光板４０及びワークＷの上方に配置されている。
【００１８】
ミラー２０は、光源１０の上方に設けられ、光源１０より放出された光ＵをワークＷに向けて反射する。なお、光源１０より放出された光Ｕがミラー２０により反射された光のことを、光Ｕ´とする。ミラー２０としては、平行型の放物ミラー、集光型の楕円ミラー、また、他の形状のミラーなどを用いることができる。
【００１９】
フィルタ３０は、光源１０より放出された光Ｕおよびミラー２０により反射された光Ｕ’のうち紫外線ＵＡ（図２中に太い実線で示す）を透過し、紫外線ＵＡ以外の透過を抑制（制限）するものである。フィルタ３０は、光源１０より放出された光Ｕおよびミラー２０により反射された光Ｕ’のうち紫外線ＵＡを偏光板４０側に放出する。なお、フィルタ３０が放出する紫外線ＵＡは、さまざまな偏光軸成分を有する、いわゆる非偏光の光である。本実施形態では、フィルタ３０は、光源１０の下方でかつ偏光板４０の上方に設けられている。なお、図２の太い実線は、紫外線ＵＡの相対強度を示している。
【００２０】
フィルタ３０は、図３に示すように、第１のフィルタ３１と、第２のフィルタ３２とが重ねられて構成されている。第１のフィルタ３１は、所望の波長以下の紫外線の透過を抑制（制限）するものである。第１のフィルタ３１は、図２に実線で示すように、波長［ｎｍ］がＡ［ｎｍ］よりも長い紫外線、可視光線、赤外線を透過させ、他の光（波長［ｎｍ］がＡ［ｎｍ］よりも短い紫外線）の透過を抑制（制限）する。即ち、第１のフィルタ３１は、なお、本実施形態では、第１のフィルタ３１の透過の境界の紫外線の波長Ａは、紫外線ＵＡ，ＵＢの波長よりも短い３４０［ｎｍ］であることが望ましい。
【００２１】
第２のフィルタ３２は、所望の波長以外の紫外線、可視光線、赤外線の透過を抑制（制限）するものである。第２のフィルタ３２は、図２に二点鎖線で示すように、波長［ｎｍ］がＢ［ｎｍ］よりも短い紫外線を透過させ、他の光（波長［ｎｍ］がＢよりも長い紫外線、可視光線、赤外線）の透過を抑制（制限）する。なお、本実施形態では、第２のフィルタ３２の透過の境界の紫外線の波長Ｂ［ｎｍ］は、紫外線ＵＡ，ＵＢの波長よりも短い波長である長い４００［ｎｍ］であることが望ましい。即ち、フィルタ３０は、第１のフィルタ３１および第２のフィルタ３２とを組み合わせ、波長が３４０［ｎｍ］〜４００［ｎｍ］（第１の波長帯に相当）の紫外線ＵＡを透過して、偏光板４０側に照射するのが望ましい。
【００２２】
また、本発明では、フィルタ３０は、偏光板４０の加熱を抑制することが可能であれば、第１のフィルタ３１のみで構成されてもよく、第２のフィルタ３２のみで構成されてもよい。なお、第１のフィルタ３１や第２のフィルタ３２などのフィルタ３０を構成するものとして、所望の波長の紫外線などの光を透過するバンドパスフィルタや、可視光線などを反射または吸収しかつ所望の波長の紫外線などの光を透過するダイクロイックフィルタを用いることができる。さらに、フィルタ３０は、第１のフィルタ３１の機能を有する膜を一方の表面に形成し、第２のフィルタ３２の機能を有する膜を他方の表面に形成されてもよく、第１のフィルタ３１の機能を有する膜と第２のフィルタ３２の機能を有する膜とのうちのいずれかが表面に形成されてもよい。
【００２３】
偏光板４０は、フィルタ３０を透過する光としての紫外線ＵＡが照射される。偏光板４０は、フィルタ３０を透過する光としての紫外線ＵＡのうちの基準方向と平行な偏光軸ＰＡの偏光光としての紫外線ＵＢをワークＷに向けて透過する。即ち、偏光板４０は、フィルタ３０を透過し、一様にあらゆる方向に振動したさまざまな偏光軸成分を有する紫外線ＵＡから、基準方向のみに振動した偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢを取り出すものである。なお、基準方向のみに振動した偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢを、一般に直線偏光という。なお、紫外線ＵＡ，ＵＢの偏光軸ＰＡとは、当該紫外線ＵＡ，ＵＢの電場及び磁場の振動方向である。
【００２４】
本実施形態で、偏光板４０は、フィルタ３０の下方でかつワークＷの表面の上方に設けられている。偏光板４０は、ガラス板に含まれる一定方向に揃った金属ナノ粒子を形成したものであって、フィルタ３０を透過する紫外線ＵＡのうちの基準方向と交差する偏光軸ＰＢ（図１に一例を示す）の紫外線を吸収する吸収型偏光板であって、基準方向と平行な偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢを透過するものである。偏光板４０としては、例えば、ＣＯＤＩＸＸ社製のｃｏｌｏｒｐｏｌ（登録商標）ＵＶ３７５ＢＣ５を用いることができる。
【００２５】
前述した構成の実施形態に係る紫外線照射装置１は、ワークＷを偏光板４０の下方に位置付けて、棒状ランプ１１から光Ｕを放出する。すると、棒状ランプ１１が放出した光Ｕが直接またはミラー２０により反射されてフィルタ３０に照射される。紫外線照射装置１は、フィルタ３０が紫外線ＵＡを偏光板４０に向けて透過し、紫外線ＵＡ以外の光の透過を抑制する。そして、紫外線照射装置１は、偏光板４０が紫外線ＵＡのうちの基準方向と平行な偏光軸ＰＡの紫外線ＵＢをワークＷの表面の光照射領域に向けて透過して、ワークＷの表面に配向処理を施す。
【００２６】
前述した構成の実施形態に係る紫外線照射装置１において、基準方向と交差する偏光軸ＰＢの紫外線を吸収する偏光板４０には、紫外線ＵＡが照射され、紫外線ＵＡ以外の光が照射されることが規制される。このため、紫外線照射装置１は、偏光板４０が吸収する光、具体的には、偏光板４０の内部に形成された金属ナノ粒子が吸収する光の量を減らすことができる。金属ナノ粒子が吸収する光の量を減らすことができれば、偏光板４０の温度上昇が抑制され、偏光板４０が高温になる可能性が下げられるため、例えば、偏光板４０が割れたりする不具合を抑制できる。したがって、紫外線照射装置１は、吸収型偏光板である偏光板４０を用いても、偏光板４０の割れなどの不具合を抑制することができる。
【００２７】
また、紫外線照射装置１において、偏光板４０には紫外線ＵＡが照射され、紫外線ＵＡ以外の波長の光が照射されることが規制されるために、偏光板４０に光Ｕおよび光Ｕ´が直接照射される場合よりも偏光板４０の消光比が低下することを抑制することができる。なお、消光比とは、偏光板４０の直線偏光である紫外線ＵＢの最大透過率を、直線偏光である紫外線ＵＢの最小透過率で除した値をいう。即ち、消光比＝最大透過率／最小透過率である。さらに、透過率とは、偏光板４０を透過した紫外線ＵＢの放射発散度を、偏光板４０に入射する紫外線ＵＡの放射発散度で除して、１００をかけて得られる値（％）である。即ち、透過率（％）＝（紫外線ＵＢの放射発散度／紫外線ＵＡの放射発散度）×１００である。
【００２８】
紫外線照射装置１は、フィルタ３０が第１の波長帯の光よりも短い波長の紫外線の透過を抑制するので、第１の波長帯の光よりも短い波長の紫外線が偏光板４０に照射されることを抑制できる。また、紫外線照射装置１は、フィルタ３０が第１の波長帯よりも長い波長の紫外線、可視光線、赤外線の透過を抑制するので、第１の波長帯よりも長い波長の紫外線、可視光線、赤外線が偏光板４０に照射されることを抑制できる。したがって、紫外線照射装置１は、偏光板４０の寿命の低下を確実に抑制できるとともに、偏光板４０の消光比の低下を確実に抑制することができる。
【００２９】
また、紫外線照射装置１は、光源１０として、水銀ランプまたはメタルハライドランプを用いるので、偏光板４０の寿命と消光比の低下を抑制しながらも、十分な光量の紫外線ＵＢをワークＷに照射することができ、対象物に対して光を照射する所要時間を抑制することができる。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１  紫外線照射装置
１０  光源
２０  ミラー
３０  フィルタ
４０  偏光板
Ａ  短い波長
Ｂ  長い波長
Ｕ  光
ＵＡ  紫外線（光）
ＵＢ  紫外線（偏光光）
ＰＡ  偏光軸
ＰＢ  偏光軸
Ｗ  ワーク（対象物）
【図１】
2015114435.tif 000003
【図２】
2015114435.tif 000004
【図３】
2015114435.tif 000005