(57)【要約】【課題】  照射面において大きな消光比で且つ高い照度で偏光光を照射できるようにする。【解決手段】  長尺な発光部を成す光源１と照射面Ｒとの間に、複数のグリッド偏光素子２が設けられている。各グリッド偏光素子２は長方形状であり、長方形状の透明基板２１と透明基板２１上に設けられた縞状のグリッド２２より成り、長辺方向に並べられている。各グリッド偏光素子２において、各線状部２３は長辺方向に延びており、長辺方向は光源１の発光部が延びる方向に一致している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な発光部を成す光源と、
光源からの光が入射する位置に配置されたグリッド偏光素子と
を備えた偏光光照射装置であって、
グリッド偏光素子は、透明基板と、透明基板上に設けられた縞状のグリッドとより成り、
透明基板は長方形状であって、グリッドを形成する各線状部は透明基板の長辺方向に延びており、
透明基板の長辺方向は、光源の発光部が延びる方向に一致していることを特徴とする偏光光照射装置。
【請求項２】
前記グリッド偏光素子は複数設けられており、複数のグリッド偏光素子は前記光源の発光部が延びる方向に沿って並べて配置されていることを特徴とする請求項１記載の偏光光照射装置。
【請求項３】
前記グリッドは、誘電体、半導体又は金属で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の偏光光照射装置。
【請求項４】
前記光源は、棒状のランプであることを特徴とする１、２又は３記載の偏光光照射装置。
【請求項５】
前記各線状部の幅は、１０ｎｍ以上３５ｎｍ未満又は１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の偏光光照射装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載の偏光光照射装置と、
当該偏光光照射装置による偏光光の照射面にワークを搬送する搬送系とを備えていることを特徴とする光配向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、光配向等の用途において使用される偏光光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ等の製造において、光配向と呼ばれる技術が多く使用されるようになってきている。例えば、液晶ディスプレイに内蔵されている配向膜を得る際、光配向の技術が採用されている。光配向では、配向膜用の膜（以下、膜材という）に対して紫外域の偏光光を照射することで配向膜を得る。この他、視野角補償用の配向膜についても、光配向の技術が使用されることがある。以下、光により配向を行った配向膜を総称して光配向膜と呼ぶ。
【０００３】
光配向膜は、ディスプレイの大型化とともに大型化しており、それとともに膜材に偏光光を照射する偏光光照射装置も大型化している。例えば、液晶ディスプレイ用のガラス基板は、一辺の長さが２０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度となっており、この程度のサイズの光配向膜を得るべく、棒状ランプと複数のワイヤーグリッド偏光素子を組み合せた偏光光照射装置が提案されている(例えば特許文献１）。
また、短い棒状のランプを並べて配置し、各ランプから出射される光をつなぎ合わせて幅の広い照射領域をカバーする偏光光照射装置も提案されている（例えば特許文献２）。特許文献２に記載された装置も、偏光素子としてワイヤーグリッド偏光素子を使用している。
【０００４】
ワイヤーグリッド偏光素子は、偏光させたい光の波長に対して透明な基板（透明基板）上に、縞状のグリッドを形成したものである。グリッドの材質は、可視光領域では金属が使用されるが、紫外線領域では誘電体や半導体なども使用される。また、これらのうちの異種又は同種の材料を積層させてグリッドを形成することもある。本発明においては、グリッドを形成する各線状部の材質が金属（ワイヤー）には限らないので、以下、単にグリッド偏光素子と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２１３９８７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような偏光光照射装置の性能を示す基本的な指標は、消光比と透過率である。説明の都合上、グリッド偏光素子におけるグリッドの各線状部の長さ方向に電界成分を持つ直線偏光光をｓ偏光光と呼び、長さ方向に垂直な方向に電界成分を持つ直線偏光光をｐ偏光光と呼ぶ。通常、入射面（反射面に垂直で入射光線と反射光線を含む面）に対して電界が垂直なものをｓ波、平行なものをｐ波と呼ぶが、各線状部の長さ方向が入射面に対し垂直であることを前提とし、このように区別する。
【０００７】
消光比ＥＲは、偏光素子を透過した偏光光の強度のうち、ｓ偏光光の強度（Ｉｓ）に対するｐ偏光光の強度（Ｉｐ）の比である（Ｉｐ／Ｉｓ）。また、透過率ＴＲは、通常、入射するｓ偏光光とｐ偏光光の全エネルギーに対する出射ｐ偏光光のエネルギーの比である（ＴＲ＝Ｉｐ／（Ｉｓ＋Ｉｐ））。理想的な偏光素子は、消光比ＥＲ＝∞、透過率ＴＲ＝５０％ということになる。
【０００８】
ワークは、典型的には、膜材が設けられた基板である。膜材に対しｐ偏光光が専ら照射されることで膜材がｐ偏光光の向きに配向される。この際、消光比が大きいほどｐ偏光光の成分が多くなり、良質の光配向膜を得ることができる。したがって、消光比はその値が大きいことが望ましい。
透過率は、その値が大きいほど、偏光光を照射する面での放射照度が大きくなる。光配向のためには、あらかじめ設定された光量を膜材に照射しなければならない。放射照度が大きいと、光配向膜に必要な光量を照射するための時間が短くなり、処理時間を短縮できる。したがって、透過率もその値が大きいことが望ましい。
【０００９】
グリッド偏光素子においては、グリッドの各線状部の高さ（以下、グリッド高さという）を高くすれば消光比が大きくなることが知られている。グリッドの高さが高くなると、偏光素子を通過するｓ偏光光の強度（Ｉｓ）が小さくなるためである。しかし、その一方で、グリッドの高さを高くすると、透過率も低下し、照射面での偏光光の放射照度が低くなる。
このように、偏光光の放射照度と消光比とは両立しない関係（いわゆるトレードオフの関係）にある。実際のプロセスでは、透過率の大きなグリッド偏光素子を使用して放射照度を高くして生産性を向上させることを優先するのか、それとも消光比の大きなグリッド偏光素子を使用して配向処理の質を向上させることを優先するのかのいずれかが選択される。
【００１０】
とはいえ、照射面においてｐ偏光光を大きな消光比で且つ高い照度で照射できれば、処理の品質と生産性を両立させることになり、その意義は極めて大きい。本願の発明は、この点に注目して為されたものであり、照射面において大きな消光比で且つ高い照度で偏光光を照射できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、長尺な発光部を成す光源と、
光源からの光が入射する位置に配置されたグリッド偏光素子と
を備えた偏光光照射装置であって、
グリッド偏光素子は、透明基板と、透明基板上に設けられた縞状のグリッドとより成り、
透明基板は長方形状であって、グリッドを形成する各線状部は透明基板の長辺方向に延びており、
透明基板の長辺方向は、光源の発光部が延びる方向に一致しているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記グリッド偏光素子は複数設けられており、複数のグリッド偏光素子は前記光源の発光部が延びる方向に沿って並べて配置されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記グリッドは、誘電体、半導体又は金属で形成されているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成において、前記光源は、棒状のランプであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項乃至４いずれかの構成において、前記各線状部の幅は、１０ｎｍ以上３５ｎｍ未満又は１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５いずれかに記載の偏光光照射装置と、
当該偏光光照射装置による偏光光の照射面にワークを搬送する搬送系とを備えた光配向装置である構成を有する。
【発明の効果】
【００１２】
以下に説明する通り、本願の請求項１記載の発明によれば、透明基板は長方形状であってグリッドを形成する各線状部は透明基板の長辺方向に延びており、透明基板の長辺方向は光源の発光部が延びる方向に一致しているので、照射面において透過率と消光比の両立が図られ、良質な偏光光が高い放射照度で照射される。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、複数のグリッド偏光素子が光源の発光部が延びる方向に沿って並べて配置されているので、大きな照射面をカバーするためにより発光部の長い光源を使用した場合に好適となる。この場合でも、各グリッド偏光素子は長方形状であって長辺方向が光源の発光部が延びる方向に一致しているので、グリッド偏光素子の境界部分の数が少なくなる。このため、光の利用効率の低下が抑えられる。
また、請求項５記載の発明によれば、上記効果に加え、各線状部の幅が１０ｎｍ以上３５ｎｍ未満又は１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であるので、グリッド偏光素子の製造が困難になることはなく且つ上記透過率と消光比の両立の効果がより高くなる。
また、請求項６記載の発明によれば、上記各効果を得つつ光配向処理が行われるので、良質な配向処理を高い生産性で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の偏光光照射装置の斜視概略図である。
【図２】長方形状のグリッド偏光素子についてシミュレーション実験について模式的に示した図である。
【図３】図２に示すシミュレーション実験の結果を示した図である。
【図４】グリッド偏光素子に対する斜め入射の状況を模式的に示した図である。
【図５】大きな入射角で入射する光についての偏光特性が長辺タイプと短辺タイプとで異なっていることを確認したシミュレーション実験の結果を示した図である。
【図６】斜め入射の光の透過率がグリッドの各線状部の幅に依存することを確認したシミュレーション実験の結果を示した図である。
【図７】実施形態の光配向装置の正面断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、この出願の発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。図１は、実施形態の偏光光照射装置の斜視概略図である。
実施形態の偏光光照射装置は、長尺な発光部を成す光源１と、光源１からの光が入射する位置に配置されたグリッド偏光素子２とを備えている。
【００１５】
長尺な発光部を成す光源１としては、この実施形態では棒状のランプが使用されている。具体的には、この実施形態では、紫外域の光によって光配向を行うので、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが使用される。このような棒状のランプでは、管状の封体内で発光部が形成されて発光するが、発光部は封体の長さ方向に長いものとなる。したがって、この実施形態では、発光部が延びる方向は、光源１の長手方向に等しい。この他、ＬＥＤのような点光源１を一直線上に複数並べて長尺な発光部を成す光源と等価なものにする場合もある。この場合は、点光源１が並ぶ方向が発光部が延びる方向ということになる。また、短い棒状の光源を複数互いに平行に並べた構成が採用されることもあるが、この場合、配列の方向では点光源が並んでいるのと等価なので、配列の方向に延びる長尺な発光部が形成されているとすることもできる。
【００１６】
光源１の背後（照射面とは反対側）には、ミラー３が配置されている。ミラー３は、光源１からの光を照射面の側に折り返して光の利用効率を高めるものである。ミラー３としては、光源１の長手方向に長い樋状のミラーが使用される。長手方向に垂直なミラー３の断面形状は、楕円円弧状又は放物線状とされることが多い。
【００１７】
グリッド偏光素子２は光源１と照射面との間に配置されており、光源１からの光はグリッド偏光素子２で偏光光となって照射面に照射される。グリッド偏光素子２は、透明基板２１と、透明基板２１上に設けられた縞状のグリッド２２とより成る偏光素子である。
透明基板２１は、前述したように偏光させたい光の波長において透明である。この実施形態では、３６５ｎｍや２５４ｎｍのような紫外線を偏光させることが想定されており、これらの紫外線を良好に透過させる石英が透明基板２１の材質として選定されている。
【００１８】
縞状のグリッド２２は、図１に拡大して示すように、平行して延びる多数の各線状部２３より成っている。各線状部２３の間の空間（ギャップ）の幅は、偏光させる光の波長と同程度又はそれ以下とされる。ギャップには、各線状部２３と異なる材料が充填される場合もあるが、通常は、空気（屈折率≒１）とされる。尚、図１を含めて各図においてグリッド偏光素子２は模式的に描かれており、実際にはナノオーダーの多数の微細な線状部２３が縞状のグリッド２２を形成している。
【００１９】
図１に示すように、この実施形態において、透明基板２１は長方形状であり、したがって図１に示すようにグリッド偏光素子２も全体としては長方形の板状である。そして、グリッド２２を形成する各線状部２３は、長方形の長辺の方向に延びている。以下、各線状部２３が透明基板２１の長辺方向に延びたタイプのグリッド偏光素子２を「長辺タイプ」と呼ぶ。
また、図１に示すように、この実施形態では、複数のグリッド偏光素子２が配置されている。この実施形態では、３個のグリッド偏光素子２が使用されているが、グリッド偏光素子２の数は、２個、４個又はそれ以上の場合もある。各グリッド偏光素子２は、同様の構造の長辺タイプであり、各グリッド偏光素子２は、その長辺方向に並べられている。そして、各グリッド偏光素子２の長辺方向は、光源１の発光部が延びる方向に一致している。
【００２０】
まず、グリッド偏光素子２が長方形状であることの意義について説明すると、従来のグリッド偏光素子は、一般的に正方形の板状となっている。これは、製造プロセスにおいて使用される基板が円形であり、円形基板から最大の表面積のグリッド偏光素子を得るという観点からである。
発明者は、前述した透過率と消光比とを両立させるという課題の解決について検討している際、光源１が長尺な発光部を成すものであるからこれに合わせてグリッド偏光素子の縦横のサイズを不均等にする、即ち長方形にしてはどうかと思いつき、鋭意検討を行った。そして、長方形としたグリッド偏光素子においてグリッドの各線状部が延びる方向を最適化すると、透過率と消光比の両立が可能になることを見出した。
【００２１】
複数並べるグリッド偏光素子２を全体として長方形状とし、その長辺方向を光源１の発光部が延びる方向と一致させるとともに、配列の方向も光源１の発光部が延びる方向に一致させることは、良質な偏光光を効率良く照射面に照射して全体として生産性を向上させる意義がある。実施形態のように、複数のグリッド偏光素子２を光源１の発光部が延びる方向に並べた構造では、各グリッド偏光素子２は相互に密着させて配置されるものの、各グリッド偏光素子２の境界部分を通して無偏光光（偏光されていない光）が出射される。境界部分からの無偏光光は、照射面で偏光光と混ざり合うため、照射面で消光比が低下する。このため、通常、図１に示すように、境界部分を遮光板４で塞ぎ、無偏光光が出射されない構造とされる。
【００２２】
しかしながら、遮光板４で無偏光光の出射を防止すると、光源１からの光の利用効率が悪くなり、照射面での放射照度が全体として低下する。したがって、なるべく遮光板４の使用箇所を少なくすることが望ましい。上記のようにグリッド偏光素子２を全体として長方形状とし、その長辺方向を光源１の発光部が延びる方向と一致させると、一定の発光部長さをカバーするために並べるグリッド偏光素子２の数が少なり、境界部分の数が少なくなる。このため、境界部分に設ける遮光板の数を少なくでき、光源１からの光の利用効率の低下が抑えられ、良質な偏光光を効率良く照射できる。
【００２３】
発明者は、このような優位性を考慮して長方形状のグリッド偏光素子２を採用した場合の構造に関してシミュレーション実験を行い、透過率と消光比を両立できる構造について検討を行った。この結果、グリッド２２を形成する各線状部２３が延びる方向についても透明基板２１の長辺方向とすることで、透過率と消光比との両立を図ることができることが判明した。この点を確認したシミュレーション実験について、以下に説明する。
図２は、長方形状のグリッド偏光素子についてシミュレーション実験について模式的に示した図であり、図３は、図２に示すシミュレーション実験の結果を示した図である。
【００２４】
図２に示すように、この実験では、光源１としての棒状のランプに対して長方形状のグリッド偏光素子２を配置し、グリッド偏光素子２を透過した光の照射面に検光子８を介して受光器８１が配置されていることを想定した。長方形状のグリッド偏光素子２としては、上述した長辺タイプ（図２において２Ａで示す）の他、各線状部２３が透明基板２１の短辺方向に向いているもの（以下、短辺タイプといい、図２において２Ｂで示す）を想定した。いずれのタイプについても、透明基板２１の長辺方向が光源１の発光部が延びる方向に沿った姿勢とした。
尚、シミュレーションはＲＣＷＡ(Rigorous Coupled-Wave Analysis)法に基づいており、サイバネットシステムズ株式会社（本社：東京都千代田区）が販売している解析ソフトウェアDiffract Mod（商品名）を使用して行われた。グリッド２２に入射する光の波長は、２５４ｎｍであるとした。
【００２５】
尚、二つのタイプにおいて全体の大きさ（透明基板２１の大きさ）は同じ１５０ｍｍ×１１０ｍｍサイズとした、また、光源１の発光部長さは１５００ｍｍ、断面の直径は２６ｍｍとした。
また、グリッド２２の各線状部２３の材料としては、酸化チタン、シリコン、アルミニウムの三つを想定した。各線状部２３はスパッタリングのような成膜により作成されるので、各材料はアモルファス状態である。各線状部２３の幅(図１にｗで示す)は２０ｎｍ、各線状部２３の間の空間（ギャップ）の幅は９０ｎｍとした。
【００２６】
尚、検光子８は、グリッド偏光素子２と同様の偏光素子である。説明の都合上、検光子８のグリッドの各線状部がグリッド偏光素子２のグリッドの各線状部に対して０°とした状態での受光器８１の測定値を０°測定値と呼び、検光子８のグリッド２２の各線状部２３がグリッド偏光素子２のグリッド２２の各線状部２３に対して９０°とした状態での受光器８１の測定値を９０°測定値と呼ぶと、０°測定値に対する９０°測定値の比がここでの（検光子８を照射面とした）消光比である。また、透過率は、グリッド偏光素子２を設けずに検光子８のみとした場合の測定値に対する０°測定値の比である。
【００２７】
図３において、（ａ１）は各線状部２３の材料が酸化チタンの場合の透過率、（ａ２）は酸化チタンの場合の消光比、（ｂ１）はシリコンの場合の透過率、（ｂ２）シリコンの場合の消光比、（ｃ１）はアルミニウムの場合の透過率、（ｃ２）はアルミニウムの場合の消光比をそれぞれ示す。図３中の各グラフにおいて、横軸はグリッド高さである。各測定値は、照射面の中央位置での値である。
図３に示すように、消光比については、酸化チタンの場合でグリッド高さが１００ｎｍの場合には長辺タイプでも短辺タイプでも変わらないが、それ以外では長辺タイプの方が大きくなっている。また、透過率についても、酸化チタンの場合はグリッド高さによらず長辺タイプの方が大きくなっており、シリコン及びアルミニウムの場合、グリッド高さが１５０ｎｍの場合を除き、長辺タイプの方が大きくなっている。
【００２８】
このように、三つのグリッド材料についてほぼ全てのグリッド高さにおいて長辺タイプのグリッド偏光素子は短辺タイプに比べて透過率、消光比とも大きくなっており、グリッド偏光素子２を長方形状としてその長辺方向を光源１の発光部が延びる方向に向けた場合、グリッド２２の各線状部２３が延びる方向も長辺方向に向いた構造とすることで、透過率及び消光比の両立が図られることが確認された。
尚、各線状部２３の材料が酸化チタンやシリコンのような誘電体製又は半導体製の場合と、アルミニウムのような金属製の場合とでは、グリッド偏光素子２の動作モデルは異なる。金属製の場合、一般的には反射型のモデルで動作する。即ち、ｐ偏光光の多くがグリッド２１において反射せずに透過するのに対してｓ偏光光の多くが反射することで偏光作用が得られる。誘電体製又は半導体製の場合、吸収型のモデルで動作する。即ち、ｓ偏光光の多くがグリッド２１において吸収により減衰するのに対してｐ偏光光にはそのような減衰が生じないことで偏光作用が得られる（例えば特開２０１５−２２２４４９号公報参照）。
【００２９】
いずれの動作モデルにおいても、図３に示された結果は、光源１からの光の入射方向が関係しているものと考えられる。図４は、この点を示した図であり、グリッド偏光素子２に対する斜め入射の状況を模式的に示した図である。図４(ａ）は長辺タイプ、（ｂ）短辺タイプを示す。また、図４において、光源１の発光部が延びる方向の入射面を長手面と呼び、図４においてＳ１で示す。これとは垂直な入射面を短手面と呼び、図４においてＳ２で示す。図４中、２Ａは長辺タイプのグリッド偏光素子であり、２Ｂは短辺タイプのグリッド偏光素子である。
【００３０】
図４に示すように、光源１としての棒状のランプからの光のうち、グリッド偏光素子２Ａ，２Ｂに対して斜めに入射する光は、長手面Ｓ１を入射面とするものが多く、短手面Ｓ２を入射面とする光が少ない。また、長手面Ｓ１において大きな入射角で入射する光が多くなっている。この場合、長手面Ｓ１における光のように大きな入射角で入射する光についての偏光特性が、長辺タイプ２Ａと短辺タイプ２Ｂとで異なっていると推測される。
図５は、上記の点を確認したシミュレーション実験の結果を示した図である。このシミュレーション実験では、グリッド偏光素子２に対して斜めから平行光が入射すると仮定し、その入射面がグリッド２２の各線状部２３が延びる方向に沿っている場合と、入射面が各線状部２３が延びる方向に垂直である場合とで透過率がどのように変わるか調べられた。同様に、ＦＤＴＤ法に基づき、ＭＡＴＬＡＢを使用してシミュレーションが行われた。グリッド２２に入射する光の波長は、同様に２５４ｎｍであるとした。
【００３１】
図５において、（ａ１）はグリッド２２が酸化チタン製で高さ１００ｎｍの場合の透過率、（ａ２）はグリッド２２が酸化チタン製で高さ２５０ｎｍの場合の透過率、（ｂ１）はグリッド２２がシリコン製で高さ１００ｎｍの場合の透過率、（ｂ２）はグリッド２２がシリコン製で高さ２５０ｎｍの場合の透過率、（ｃ１）はグリッド２２がアルミニウム製で高さ１００ｎｍの場合の透過率、（ｃ２）はグリッド２２がアルミニウム製で高さ２５０ｎｍの場合の透過率をそれぞれ示す。
【００３２】
図５に示すように、いずれのグリッド材料においても、短辺タイプのグリッド偏光素子２の場合、入射角が大きくなるに従って透過率が激減する結果となった。この結果から、図３に示す長辺タイプのグリッド偏光素子２の優位性は、斜め入射の光に対して大きな透過率を有することに起因していると推測される。
【００３３】
図５に示すシミュレーション実験の結果をさらに分析したところ、斜め入射の光の透過率は、グリッド２２の各線状部２３の幅に依存していることが判ってきた。図６は、この点を確認したシミュレーション実験の結果を示した図である。
このシミュレーション実験では、入射角４５°で一定とし、各線状部２３の幅を１０〜５０ｎｍの間で変化させた際、斜め入射の光に対して長辺タイプと短辺タイプとで変化率がどのようになるかが調べられた。グリッド高さは、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍとし、グリッド２２の各線状部２３の材料は酸化チタンとした。グリッド２２に入射する光の波長は、同様に２５４ｎｍであるとした。
【００３４】
図６中、（ａ）はグリッド高さ１００ｎｍ、（ｂ）はグリッド高さ１５０ｎｍ、（ｃ）はグリッド高さ２００ｎｍの場合の透過率をそれぞれ示す。そして、（ａ）〜（ｃ）において、横軸は各線状部の幅、縦軸は透過率である。
図６からわかるように、いずれのグリッド高さの場合も、各線状部２３の幅が１０〜３０ｎｍの場合に４５°入射の光についての透過率は、長辺タイプの方が短辺タイプより大きくなる。各線状部２３の幅が３５ｎｍ程度で透過率はほぼ等しくなり、４０ｎｍ以上では短辺タイプの方が透過率が大きくなる。これらの結果から、長辺タイプの優位性を活かすには、各線状部２３の幅を３５ｎｍ未満、より好ましくは１０〜３０ｎｍとしておくと良いことがわかる。
尚、各線状部２３の幅を１０ｎｍ未満としても同様に長辺タイプの優位性が活かされるが、各線状部２３の幅が１０ｎｍ未満であるグリッド２２の形成は難しい場合が多く、製造の容易さを考慮すると、１０ｎｍ以上とすることが好ましい。但し、犠牲層を設けるプロセス等を採用すれば製造は可能であるので、１０ｍ未満とされることもある。
【００３５】
実施形態の偏光光照射装置は、上記のような各シミュレーション実験の結果を踏まえ、長辺タイプの構造を採用している。即ち、透明基板２１が長方形状である複数のグリッド偏光素子２がその長辺の方向に沿って並べられており、その長辺の方向は、光源１の発光部が延びる方向に一致しており、さらに各グリッド偏光素子２において各線状部２３が延びる方向も長辺の方向に一致している。このため、照射面において透過率と消光比の両立が図られ、良質な偏光光が高い放射照度で照射される。
【００３６】
次に、このような実施形態の偏光光照射装置の利用例として、光配向装置の発明の実施形態について説明する。図７は、実施形態の光配向装置の正面断面概略図である。
実施形態の光配向装置は、上記実施形態の偏光光照射装置と、偏光光照射装置により偏光光が照射される照射面Ｒにワーク９を搬送する搬送系７等を備えている。
【００３７】
図７に示すように、光源１はランプハウス５内に配置されている。尚、図７は、光源１の長手方向に垂直な面での断面図である。光源１としては、前述したように紫外線ランプである高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが使用されているが、紫外線を発光波長とするＬＥＤを複数一直線上に並べた光源１とする場合もある。
ランプハウス５は、光源１の発光部が延びる方向に長い直方体のボックス状のものであり、底板部５１に光照射口５０を有している。光照射口５０は長方形であり、その長辺方向は光源１の長手方向に一致している。
【００３８】
光源１の背後には、同様にミラー３が配置されている。ミラー３は一対のものであり、スリットを形成しつつ全体としてほぼ樋状を成すよう配置されている。
各ミラー３は、ガラスに反射用の蒸着膜を施したものやアルミ製のものが採用される。蒸着膜としては、赤外線のような長波長側の光を透過させてワークに照射しないようにしたものが採用される場合もある。尚、小さなミラーを並べて図１に示すような長尺なミラー３と等価なものとする場合もある。
【００３９】
ランプハウス５には、内部を冷却するための冷却機構６が付設されている。冷却機構６は、ミラー３の上方に配置されたラジエータ６１と、ラジエータ６１を通して送風路を形成する風洞板６２と、送風路に冷却風を流すファン６３等から構成されている。ファン６３が動作すると、図１に破線矢印で示すようにラジエータ６１を通して風が流れ、ランプハウス５内が冷却される。
【００４０】
グリッド偏光素子２は、前述したように長方形状のものであり、長辺方向に複数並べて配置され、その長辺方向が光源１の発光部が延びる方向に一致している。そして、各グリッド偏光素子２において、各線状部２３の長さ方向は、長辺方向に一致し、したがって光源１の発光部が延びる方向に一致している。
複数のグリッド偏光素子２は枠状のフレーム２４に一体に保持されており、フレーム２４とフレーム２４に保持された複数のグリッド偏光素子２により偏光素子ユニット２０が構成されている。フレーム２４は、ランプハウス５の底板部５１に取り付けられている。
光源１とグリッド偏光素子２との間には、照射する光の波長を選択するフィルタ１０が配置される。尚、光源１が限られた波長範囲の光しか放射しない場合、フィルタ１０は配置されない場合もある。
ランプハウス５の光出射口５０は、照射面Ｒを臨む位置となっている。各グリッド偏光素子２を透過して偏光光となった光は、光出射口５０を通過し、照射面Ｒに照射される。
【００４１】
この実施形態では、ワーク９は液晶基板のような板状となっており、表面に膜材が形成されている。搬送系７には、ワーク９が載置されたステージ７１を水平方向に移動させる機構が採用される。具体的には、エア浮上させたステージ７１を磁気の作用により水平方向に送るリニアモータステージ等の機構が搬送系７として採用される。
【００４２】
実施形態の光配向装置において、ワーク９は不図示のロード位置においてステージ７１に載置され、搬送系７により照射面Ｒを通して搬送される。照射面Ｒを通過する際、ワーク９には偏光光が照射され、ワーク９に設けられている膜材が光配向処理される。尚、搬送系７は、照射面Ｒを通してステージ７１を往復動させる場合があり、この場合は、ワーク９に対しては往路と復路とで偏光光が照射されて光配向が行われる。
【００４３】
実施形態の光配向装置によれば、照射面Ｒにおいて良質な偏光光が高い照度で照射されるので、良質な光配向処理を高い生産性で行うことができる。
尚、偏光光照射装置は、上記光配向装置の他、視野角補償フィルムを製造する装置に利用されたり、その他の目的で偏光光を照射する装置に利用されたりし得る。
また、膜材付きの基板の他、長尺なシート状になっている膜材がワークである場合もある。この場合、シート状の膜材をロールツーロールで搬送する搬送系が採用され得る。
【符号の説明】
【００４４】
１  光源
２  グリッド偏光素子
２１  透明基板
２２  グリッド
２３  線状部
３  ミラー
４  遮光板
５  ランプハウス
５０  光照射口
６  冷却機構
７  搬送機構
７１  ステージ
８  検光子
８１  受光器
９  ワーク
１０  フィルタ
【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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【図７】
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