(57)【要約】【課題】  無偏光光等が漏れるのを防ぎ、光配向膜用レジストに対する、無偏光光の照射や、露光光の照射ムラを少なくした偏光素子ユニットと、このユニットを用いた偏光光照射装置を提供する。【解決手段】  配向膜用レジストＷ１に偏光光を照射して光配向を行う偏光光照射装置１０であって、レジストＷ１に光を照射するための光源部１１と、該光源からの光を所定の偏光光に偏光するための平行四辺形の単位偏光素子から構成される偏光素子ユニット１と、光源部１１の光源１２が偏光素子ユニット１の単位偏光素子２の並び方向に平行に配置された線状の光源であることを特徴とする偏光光照射装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、前記平行四辺形の底辺に平行な方向に配列し、隣り合う前記単位偏光素子の繋ぎ部に遮光部が設けられた偏光素子ユニット。
【請求項２】
前記平行四辺形は、該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√５：２であることを特徴とする請求項１に記載の偏光素子ユニット。
【請求項３】
前記平行四辺形は、該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√２：１であることを特徴とする請求項１に記載の偏光素子ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の単位偏光素子２枚の斜辺を当接させて得られる平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、前記平行四辺形の底辺に平行な方向に配列した偏光素子列を、上下二段に、上側の単位偏光素子が下側の単位偏光素子の繋ぎ部に均等にまたがるように重ねた偏光素子ユニット。
【請求項５】
配向膜に偏光光を照射して光配向を行う偏光光照射装置であって、
前記配向膜用のレジスト膜に光を照射するための光源部と、
前記光源部からの光を所定の偏光光に偏光するための偏光部と
を有し、
前記偏光部が請求項１から４のいずれか一項に記載の偏光素子ユニットであり、
前記光源部が、前記偏光素子ユニットの単位偏光素子の並び方向に平行に配置された線状の光源である偏光光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光素子ユニット及び、この偏光素子ユニットを使用して、液晶表示素子の配向膜などの配向膜の光配向を行なう偏光光照射装置、並びに光配向装置に関する。
詳しくは、複数のワイヤーグリッド偏光素子を組み合わせることによって各ワイヤーグリッド偏光素子の繋ぎ部分の影響を少なくした偏光素子ユニットと、この偏光素子ユニットを使用した偏光光照射装置並びに光配向装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルの配向膜や、視野角補償フィルムの配向層などの配向処理は機械的なラビング方式が用いられていたが、ラビングによる基板の汚れ等が問題となり、感光性の光配向膜用レジスト膜に所定の波長の偏光光を照射することにより配向を行なう、光配向技術が採用されるようになってきている。
液晶パネルの大型化により、光配向膜用レジスト膜に偏光光を照射する偏光光照射装置も大型化している。
ところが、偏光素子は製作可能な大きさに制限があるため、偏光光照射装置には、棒状ランプと複数の偏光素子を一列に並べた偏光素子ユニットの組み合わせが提案されている。（特許文献１）
【０００３】
そして、この偏光光照射装置では、偏光素子同士の繋ぎ部分の隙間から、光源からの直射光、即ち無偏光の光が漏れ、消光比が悪くなるため、偏光素子の境界部を遮光して形成した偏光素子ユニットを光配向膜用レジストが塗布された基板の搬送方向に沿って多段に配置し、各段の偏光素子の間の境界部が、他の段の偏光素子の境界部と前記基板の搬送方向に対して互い重ならないように、前記基板の搬送方向に直交する方向に位置をずらして配置する装置が更に提案されている。
【０００４】
しかし、この方法は、繋ぎ部分や遮光部の影響を受ける領域と全く影響を受けない周囲部分が存在するため、光配向膜の形成にばらつきを生じてしまう。
更に、ワイヤーグリッド行四辺形のワイヤーグリッド偏光素子を組み合わせ、前記基板の搬送方向に複数の繋ぎ部が重なるように配置された偏光素子ユニットが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２６４６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、平行四辺形のワイヤーグリッド偏光素子を組み合わせ、前記基板の搬送方向に複数の繋ぎ部が重なるように配置された偏光素子ユニットでは、前記基板の進行方向に複数の前記繋ぎ部が重なるため、露光光の照度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、ワイヤーグリッド偏光素子を並べて構成する偏光素子ユニットにおいて、偏光素子の境界部分から無偏光光や消光比の悪い偏光光が漏れるのを防ぎ、光配向膜用レジスト膜に対する露光光の照射ムラを少なくした偏光素子ユニットと、この偏光素子ユニットを使用して光配向膜用レジスト膜を光配向することができる偏光光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】
【０００８】
本発明の偏光素子ユニットは、対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、平行四辺形の底辺に平行な方向に配列し、隣り合う単位偏光素子の繋ぎ部に遮光部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
上記平行四辺形は、該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√５：２とすることができる。
【００１０】
上記平行四辺形は、該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√２：１とすることができる。
【００１１】
本発明の偏光素子ユニットは、対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子２枚の斜辺を当接させて得られる平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、平行四辺形の底辺に平行な方向に配列した偏光素子列を、上下二段に、上側の単位偏光素子が下側の単位偏光素子の繋ぎ部に均等にまたがるように重ねたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の偏光光照射装置は、配向膜に偏光光を照射して光配向を行う偏光光照射装置であって、配向膜用のレジスト膜に光を照射するための光源部と、光源部からの光を所定の偏光光に偏光するための偏光部とを有し、偏光部が上記偏光素子ユニットであり、光源部が、偏光素子ユニットの単位偏光素子の並び方向に平行に配置された線状の光源であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
各単位偏光素子の繋ぎ部を遮光しているため、無偏光光の漏れが防止できるため、消光比の悪化を防止できると共に、図４に示すように遮光部が前記基板の搬送方向で重ならないため、光配向膜用レジスト膜に照射される光量の損失が最小にできとともに、光配向膜用レジスト膜内での光量のばらつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の一形態における偏光素子ユニットの構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の一形態における単位偏光素子の概略図であり、（ａ）は第１の実施の形態の単位偏光素子、（ｂ）は第２の実施の形態の単位偏光素子、（ｃ）は第３の実施の形態の単位偏光素子の概略図である。
【図３】本発明の実施の一形態における偏光光照射装置の概略説明図である。
【図４】偏光素子ユニットの単位偏光素子繋ぎ部の各遮光部の関係を説明するための概略図である。
【図５】発明の第４の実施の形態におけるにおける単位偏光素子の概略図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるにおける偏光素子ユニットの概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明の偏光素子ユニットは、対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、平行四辺形の底辺に平行な方向に配列し、隣り合う単位偏光素子の繋ぎ部に遮光部が設けられたことを特徴とする。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の第１の実施例における単位偏光素子２ａを示す図であり、図１（ｂ）は本発明の第２の実施例における単位偏光素子２ｂを示す図であり、図１（ｃ）は本発明の第３の実施例における単位偏光素子２ｃを示す図である。図１に示す単位偏光子２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は、いずれもワイヤーグリッド偏光素子であって、単位偏光子２ａは、図１（ａ）に示すような底辺（上辺）と斜辺と高さの比が１：√５：２の平行四辺形、単位偏光子２ｂは、図１（ｂ）に示すような底辺（上辺）と斜辺と高さの比が１：√５：１の平行四辺形、単位偏光子２ｃは、図１（ｃ）に示すような、平行四辺形の対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形とすることができる。このとき、上記平行四辺形は、さらに、該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√５：２または該平行四辺形の底辺と斜辺と高さの比が１：√２：１であるのが好ましい。
【００１８】
図２は偏光素子ユニット１の構成を示す図である。この偏光子ユニット１は、第１のＸ軸方向に並べた複数の平行四辺形の単位偏光子２と、各単位偏光子２の繋ぎ部を遮光する遮光部３と、これらを水平に把持し固定するフレーム４ａ、４ｂから構成されている。
【００１９】
即ち、図２（ａ）は、偏光素子ユニット１を照射光の照射方向から見た図であり、偏光素子ユニット１の側面断面は図２（ｂ）に示されるごとく、各単位偏光子２が水平に密接して並べて配置されおり、各単位偏光子２の繋ぎ部Ｂからの無偏光の露光光が漏れないように、各単位偏光子２の繋ぎ部が遮光部３で覆われている。
【００２０】
フレーム４は上フレーム４ａと下フレーム４ｂで構成されており、このフレーム４ａ、４ｂの間に単位偏光子２が複数、水平に並べて配置されて把持・固定されている。
そして、上フレーム４ａには遮光部３が各単位偏光子２の繋ぎ部Ｂを覆うように取付けられている。
【００２１】
遮光部３を設けた部分の照度は低下するが、水平に密接して並べて配置した単位偏光素子２の隙間から無偏光光が漏れず消光比は低下しない。また、遮光部３は単位偏光子の斜辺に沿った長さであり、単位偏光素子２が、図１（ｃ）に示したような、平行四辺形の対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形である場合には、図４に示すように、Ｙ軸方向の投影長Ｌが互いに重複部分や不足部分を持たないため、光配向膜用レジスト膜に照射される露光光のＸ軸方向の照度分布のムラが生じない。
【００２２】
また、従来方式のように、拡散光源を用い、この光源と偏光素子ユニットの距離を離すことによって照度分布の悪化の補正する必要がないため、光源と偏光素子ユニットとの距離を近づけることができ、光源からの光を有効的に利用できる。その分、光源の出力も低く抑えることができる。
また、従来のような遮光部による照度分布のばらつきがないため、配向膜の搬送方向に偏光素子ユニットを複数配列する必要が無い
【００２３】
次に、本発明の偏光子ユニット１を用いた偏光光照射装置について説明する。図３は本発明の一実施の形態の偏光光照射装置１０の概略図である。
偏光光照射装置１０は光源部１１と光源部１１の下方に配置された偏光素子ユニット１と、偏光素子ユニット１の下方に配置され、露光対象となる光配向膜用のレジストＷ１が塗布されたガラス基板（以下、単に「ワーク」という。）ＷをＹ軸に沿って所定の方向（矢印イの方向）に連続的に搬送する搬送手段（図示せず）を有している。
そして、光源部１１と偏光素子ユニット１は所定の間隔を維持した状態で、一体的に図示しない支持手段によって前記ワークＷの搬送手段の上方に支持されており、ワークＷが偏光光照射装置１０の下方を搬送されるときに、ワークＷのレジストＷ１に、本発明の偏光素子ユニット１により偏光されたランプ１２からの光が照射され、光配向処理されるようになっている。
【００２４】
光源部１１は偏光素子ユニット１の長さ方向（Ｘ軸方向）に沿って配置された線状のランプ１２と、ランプ１２の上方（ランプ１２を挿んでガラス基板Ｗの反対方向）に設けられ、ランプ１２の上方側に放射される光をガラス基板側に反射させるための樋状の反射鏡１３を有している。
ランプ１２は高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等であるが、ＬＥＤやＬＤを複数直線状に並べて配置し線状光源としても良い。その場合、ＬＥＤやＬＤが並ぶ方向がランプ１２の長手方向に相当する。
また、ランプ１２から放射される光の波長は光配向膜用のレジストＷ１の材料によって、適宜選択される、例えば、光の波長２６０ｎｍや３６５ｎｍの光のなどである。
【００２５】
光源部１１からの露光光は偏光素子ユニット１に照射され、所定の偏光光に偏光されてワークＷのレジストＷ１に照射されるようになっている。
即ち、偏光素子ユニット１においてワイヤーグリッド偏素子のワイヤーの並び方向に直角な方向に振動する光（Ｐ偏光）の透過率と、ワイヤーの並び方向に平行な方向に振動する光（Ｓ偏光）の透過率の比（消光比という）を所定値以上（例えば、２０：１以上）にした偏光光がワークＷの前記レジストに照射されるようになっている。
【００２６】
次に、本発明の第４の実施例として、偏光子ユニット１の単位偏光子２の代わりに、図５に示すような平行四辺形、即ち、底辺と斜辺と高さの比が１：√５：１であるの単位偏光素子２０を、斜辺方向に水平に密接して複数並べた偏光素子群を図６に示すように、上側の単位偏光素子が下側の単位偏光素子の繋ぎ部に均等にまたがるように上下二枚を重ねてもよい。あるいは、対角線の一つと底辺とが直角である平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子２枚の斜辺を当接させて得られる平行四辺形の形状を有する複数の単位偏光素子を、平行四辺形の底辺に平行な方向に配列した偏光素子列を、上下二段に、上側の単位偏光素子が下側の単位偏光素子の繋ぎ部に均等にまたがるように重ねてもよい。
【００２７】
これらの場合、上側の偏光素子群の各単位偏光素子の繋ぎ部からの漏れる無偏光の光は下側の偏光素子群によって偏光され、下側の偏光素子群の各単位偏光素子の繋ぎ部には上側の偏光素子群によって偏光された偏光光が入射するため無偏光の光がワークＷのレジストＷ１に直接照射されることがない。このため各単位偏光素子２０の繋ぎ部Ｂを覆う遮光部３は設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１              偏光素子ユニット
２，２０        単位偏光素子
３              遮光部
４ａ，４ｂ      フレーム
１０            偏光光照射装置
１１            光源部
１２            棒状ランプ
１３            樋状集光鏡
Ｂ              繋ぎ部
Ｗ              ワーク
Ｗ１            光配向膜用レジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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