CN102566298A - 光照射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可形成忠于遮罩的图案且高分辨率的图案的光照射装置。该光照射装置具备:光射出部,具有多个光源元件沿一方向并排配置而成的光源元件列,所述光源元件由短弧型的放电灯,及以包围该放电灯的方式配置,将来自该放电灯的光线反射成与其光轴平行方向的反射器构成;及遮罩,分别沿垂直于前述一方向的方向延伸的线状的多个遮光部及多个透光部,交替地沿前述一方向并排配置而成;具有光吸收性的多个遮光板的每个,以分别沿着前述反射器的光轴而相对于前述一方向垂直延伸的姿势,沿前述一方向并排配设。
Description
技术领域
本发明涉及为了形成线状图案而使用的光照射装置,更具体地说,涉及例如于图案化相位差薄膜的制造工序中,为了将光照射至光聚合性液晶材料或光配向膜而优选的光照射装置。
背景技术
3D映像显示装置表现3维立体映像,作为此种3D映像显示装置,先前开发有电影用及电视再生用的装置,因为今后期待可利用于游乐场设施、店铺显示器、医疗等的用途,近年来受到瞩目。
3D映像显示装置通过将偏光的振动方向不同的右眼用映像及左眼用映像,经由由仅透射右眼用映像的附偏光板右眼用透镜,与仅透射左眼用映像的附偏光板左眼用透镜所构成的偏光眼镜来捕捉,于观察者中,左眼用映像及右眼用映像的合成映像作为1个立体映像的构造被辨识,此种3D映像显示装置例如在专利文献1中被记载。
然后,在3D映像显示装置中,为了区别观察者的左眼及右眼所分别辨识的左眼用映像及右眼用映像,使用图案化相位差薄膜。
并且,在液晶显示装置等中,作为提升其性能的手段,提案有使用具有液晶聚合物层的图案化相位差薄膜的技术(参照专利文献2)。
此种图案化相位差薄膜如图18(A)所示,对于薄膜基材90上隔着配向膜91所形成的光聚合性液晶材料层92,经由各个线状的多个遮光部96及多个透光部97交替并排的方式配置所成的遮罩95照射光线,由此,如图18(B)所示,形成条纹状图案的液晶聚合物层93,之后,通过去除残存的光聚合性液晶材料层92来取得。
在此种图案化相位差薄膜的制造中,通过将紫外光等活性能量线对于光聚合性液晶材料层92进行大范围照射来提升量产性,通常使用具备长弧型放电灯的光照射装置,遮罩95以遮光部96及透光部97所延伸的方向(在图18中垂直于纸面的方向)正交于长弧型放电灯的长边方向的方式配置。
然而,在此种光照射装置中,有以下问题。
即,因为长弧型放电灯为线光源,无法通过光学系统,使从放电灯放射的光线成为在该放电灯的长边方向中相互平行的平行光。为此,如图19所示,透射遮罩95的透光部97的光的一部分,在遮罩95,斜交于其面方向并射入,由此,照射位于作为被照射物的光聚合性液晶材料层92的遮光部96的缘部正下的区域,结果,难以形成具有忠于遮罩95的图案且高分辨率图案的液晶聚合物层93。
专利文献1:日本特开2002-185983号公报
专利文献2:日本特开2009-276664号公报
发明内容
本发明是鉴于以上状况而进行的发明,其目的为提供一种可形成忠于遮罩的图案且高分辨率的图案的光照射装置。
本发明的光照射装置,其特征为具备:
光射出部,具有多个光源元件沿一方向并排配置而成的光源元件列,所述光源元件由短弧型的放电灯,及以包围该放电灯的方式配置,将来自该放电灯的光线反射成与其光轴平行方向的反射器构成;及
遮罩,分别沿垂直于前述一方向的方向延伸的线状的多个遮光部及多个透光部,交替地沿前述一方向并排配置而成;
具有光吸收性的多个遮光板的每个,以分别沿着前述反射器的光轴而相对于前述一方向垂直延伸的姿势,沿前述一方向并排配设。
在本发明的光照射装置中,前述反射器,具有以其光轴为中心的旋转抛物面状的光反射面;
优选具备由具有剖面为抛物线状的光反射面的柱面镜所构成的聚光部件的构造。
并且,在本发明的光照射装置中,前述光射出部具有分别沿同方向延伸的至少两个光源元件列;这些光源元件列被配置成,连结1个光源元件列相关的光源组件的放电灯的电极间中心点,与最接近该光源元件的其它光源元件列相关的光源元件的放电灯的电极间中心点的直线,与沿前述一方向延伸的直线斜交的构造为佳。
进而,在本发明的光照射装置中,优选前述遮光板,由并排设置于前述反射器的光轴方向的多个遮光板构成部件所构成的构造。
进而,在本发明的光照射装置中,可作为具有搬送机构,该搬送机构沿前述遮罩的透光部所延伸的方向搬送被照射物;
前述被照射物为薄膜状;
前述搬送机构具有接触前述被照射物而进行搬送的辊;
前述聚光部件将来自前述光射出部的光线聚光成沿前述一方向延伸的线状,在接触前述辊的部位照射前述被照射物的构造。
发明的效果:
依据本发明的光照射装置,基本上,作为构成光源元件的放电灯,使用作为点光源的短弧型的放电灯,通过以将具有此种放电灯的多个光源元件并排于一方向的方式配置所成的光源元件列来构成光射出部,故可使从各光源元件的放电灯射出的光线,通过光源元件的各反射器及聚光部件,成为于光源元件并排的一方向中相互平行的平行光。而且,通过设为具有光吸收性的多个遮光板的每个以分别沿着前述反射器的光轴,对于前述一方向垂直延伸的姿势,并排于前述一方向而配设的构造,可将起因于构成放电灯的发光部的例如玻璃材料的厚度大小及其不均一性所致的透镜效果所产生的光的折射,及反射器的光反射面的加工精度,从理想的光路径(平行于反射器的光轴的光路径)偏离而从各光源元件射出的光线(以下称为杂光),通过遮光板吸收并加以遮光,故可从光射出部射出更高一级的平行度的平行光。所以,防止或抑制位于被照射物的遮罩的遮光部正下区域被照射光,结果,在被照射物中,可形成忠于遮罩的图案且高分辨率的图案。
附图说明
图1是表示本发明第1实施形态所涉及的光照射装置的构成概略的立体图。
图2是以A-A线切断地表示图1所示的光照射装置的侧面剖面图。
图3是以B-B线切断地表示图1所示的光照射装置的俯视剖面图。
图4是表示第1实施形态所涉及的光照射装置的光射出部的构成概略的主视图。
图5是表示遮罩的具体构造的一例的说明图,(A)是俯视图,(B)是侧视图。
图6是表示射入来自遮罩的聚光部件的光线的有效照射宽度、遮罩与被照射物之间的间隔的允许变动值及辊的半径之间的关系的说明图。
图7是表示图案化相位差薄膜的制造工序的一例的说明图。
图8是表示通过本发明的光照射装置所照射的光线的朝向的说明图。
图9是表示构成光源元件的反射器的其它构成例的主视图。
图10是表示具备具有图9所示的反射器的光源元件的、本发明光照射装置的其它例的构成概略的俯视剖面图。
图11是表示本发明第2实施形态所涉及的光照射装置的光射出部的构成概略的主视图。
图12是表示本发明第2实施形态所涉及的光照射装置的光射出部的其它构成概略的主视图。
图13是表示第3实施形态所涉及的光照射装置的构成概略的侧面剖面图。
图14是表示第4实施形态所涉及的光照射装置的构成概略的侧面剖面图。
图15是表示图案化相位差薄膜的制造工序的其它例的说明图。
图16是表示遮光板的其它构成例的说明图。
图17是放大遮光板的支持构造的一部分来表示的剖面图。
图18是表示图案化相位差薄膜的制造工序的说明图。
图19是表示通过先前的光照射装置所照射的光线的朝向的说明图。
(主要组件符号说明)
10:光射出部
11,11A,11B:光源元件列
12:光源元件
13:放电灯
14:发光管
15,15A:反射器
151:缺口
16:光反射面
17:光射出面
18:固定部件
19:间隔壁
C:反射器的光轴
F:反射器的焦点
20:聚光部件
21:光反射面
22:柱面凸透镜
23:平面镜
f:聚光部件的焦点
30:遮罩
31:透光性基板
32:遮光膜
35:遮光部
36:透光部
W:被照射物
G:最小间隔
40:搬送机构
41:辊
O:辊的旋转中心轴
45:偏光元件
51:薄膜基材
52A:配向膜用材料层
52:配向膜
53A:光聚合性液晶材料层
53:液晶聚合物层
55A:光配向膜用材料层
55:第1光配向膜
56:第2光配向膜
57A:光聚合性液晶材料层
57:第1液晶聚合物层部分
58:第2液晶聚合物层部分
59:液晶聚合物层
70,70A,70B,70C:遮光板
701,702,703,704:遮光板构成部件
75,75A:一端侧支持部件
76:中央支持部件
77,77A:另一端侧支持部件
79A,79B:凹槽
M1~M3:杂光
K:间隙
90:薄膜基材
91:配向膜
92:光聚合性液晶材料层
93:液晶聚合物层
95:遮罩
96:遮光部
97:透光部
具体实施方式
以下,针对本发明的实施形态进行详细说明。
[第1实施形态]
图1是表示本发明第1实施形态所涉及的光照射装置的构成概略的立体图,图2是以A-A线切断地表示图1所示的光照射装置的侧面剖面图,图3是以B-B线切断地表示图1所示的光照射装置的俯视剖面图,图4是表示第1实施形态所涉及的光照射装置的光射出部的构成概略的主视图。
该第1实施形态所涉及的光照射装置,例如是为了制造图案化相位差薄膜而使用的装置,具备:具有由多个例如3个以上的光源元件12所构成的光源元件列11的光射出部10,将来自该光射出部10的光线聚光成沿后述的光源元件12并排的一方向延伸的线状的聚光部件20,将来自该聚光部件20的光线修整为条纹状的遮罩30,及用以搬送例如由相位差薄膜制造用的光聚合性液晶材料或配向膜材料所构成的被照射物W的搬送机构40。
在构成光射出部10的光源元件列11中,光源元件12分别以并排于一方向(于图2中为垂直于纸面的方向。以下将该一方向称为“x方向”)的方式配置。光源元件列11的光源元件12分别具有于发光管14内配置沿着其管轴而相互对向的一对电极(省略图示)所构成的短弧型放电灯13,及以包围该放电灯13的方式配置,将来自该放电灯13的光线,反射至与其光轴平行方向的反射器15。
作为放电灯13,可使用例如于由石英玻璃等玻璃材料所构成的发光管14内,封入水银、稀有气体及卤素,以高效率放射例如波长270~450nm的紫外光的超高压水银灯。在此种放电灯13中,一对电极间的电极间距离例如为0.5~2.0mm,水银的封入量例如为0.08~0.30mg/mm3。
在第1实施形态的光照射装置中,反射器15通过具有以其光轴C为中心的旋转抛物面状的光反射面16的抛物面镜所构成,该反射器15以其光轴C位于放电灯13的发光管14的管轴上,且其焦点F位于放电灯13的电极间的亮点的方式配置,在此状态下,通过固定部件18固定于放电灯13。
并且,在第1实施形态的光照射装置中,聚光部件20通过具有垂直于x方向的剖面为抛物线状的光反射面21,沿着x方向延伸的柱面抛物面镜所构成。该聚光部件20以于与光射出部10的各反射器15的光轴C垂直的光射出面17的前方,其焦点f位于被照射物W的表面上的方式配置。
该聚光部件20为施加仅使作为目的的波长的紫外光反射、透射不需要的可视光及红外光的冷光镜镀制的部件即可。
遮罩30为在x方向的长条矩形的板状,于聚光部件20的下方,沿着相对于该聚光部件20所致的反射光的光轴L垂直的平面进行配置。此遮罩30以分别往垂直于x方向的方向(于图2及图3中为左右方向。以下,将此方向称为“y方向”)延伸的线状的多个遮光部及多个透光部于x方向交替并排的方式配置。
图5是表示遮罩30的具体构成的一例的说明图,(A)为俯视图,(B)为侧视图。于此遮罩30中,于例如由石英玻璃所构成的透光性基板31的一面,例如由铬所构成的多个线状的遮光膜32以所需要间隔离开且并排的方式配置,由形成遮光膜32的区域,形成线状的遮光部35,由邻接的遮光膜32之间的区域,形成透光部36。对该遮罩30,如图5(A)中以虚线Lb所示,射入沿遮光部35及透光部36并排的x方向延伸的带状的光。
被照射物W通过后述的搬送机构40向y方向搬送,故遮罩30相对于被照射物W离开而设置。遮罩30与被照射物W之间的最小间隔G例如为50~1000μm。
并且,被照射物W通过在接触后述的辊41的状态下被搬送,遮罩30与被照射物W之间的间隔随着该被照射物W沿y方向被搬送而变动,故来自遮罩30的聚光部件20的光线被射入的有效照射宽度,考虑遮罩30与被照射物W之间的间隔允许变动值、辊41的半径,在可能的范围内较小设定为佳。其为以下理由所致。亦即,因为在搬送被照射物W而通过遮罩30的正下区域时,被照射物W与遮罩30之间的间隔,首先随着被照射物W往y方向移动而变小,到达遮罩30的中央位置的正下之后,随着被照射物W沿y方向移动而变大,但是,最小有效照射宽度越大,间隔的变动幅度也越大,故无法形成后述的忠于遮罩30的图案且高分辨率的图案。
具体来说,如图6所示,在将遮罩30与被照射物W之间的间隔的允许变动值设为a,将辊41的半径设为r时,有效照射宽度d可通过来求出。在此计算式中,理论上,必须考虑被照射物W的厚度,但是,被照射物W的厚度相较于辊41的半径非常地小,故可以无视。举出具体例的话,在遮罩30与被照射物W之间的间隔的允许变动值为50μm,辊41的半径r为300mm时,有效照射宽度d为约11mm以下为佳。所以,将来自前述的光射出部10的短弧型的各放电灯13的放射光,通过各反射器15及聚光部件20聚光成沿x方向延伸的线状,有助于使光线聚光于有效照射宽度d的范围内,进而,促使形成忠于遮罩30的图案且高分辨率的图案。
搬送机构40具有接触被照射物W而搬送该被照射物W的辊41。具体来说,辊41以接触被照射物W的部位位于遮罩30的正下位置的方式,以该辊41的旋转中心轴O沿x方向延伸的姿势配置,通过该辊41旋转,被照射物W被沿y方向搬送。
在被照射物为薄膜状时,因为搬送机构40具有接触被照射物W而搬送该被照射物W的辊41,所以通过减少辊41的偏心,可将遮罩30与接触辊41的薄膜状的被照射物W之间的间隔维持为一定。
再者,通过在辊41设置水冷机构,即使对被照射物W照射高照度的紫外光的状况,也可通过接触被照射物W的辊41来冷却被照射物W,故可防止被照射物W的收缩等的变形。
然后,在此第1实施形态的光照射装置中,各光源元件12的反射器15的光射出面17的x方向的两侧的开口端部附近位置中,具有光吸收性的多个遮光板70的每个以分别沿着前述反射器15的光轴C相对于x方向垂直延伸的姿势,与构成光源元件12的反射器15的光射出面17的x方向的开口宽度几乎相同大小的配置间隔,沿x方向并排而配设。通过将遮光板70配设于前述位置,可减少在被照射物W上被聚光成线状的光线的照度分布的影响。
各遮光板70一端部(于图4中为上端部)于光源元件列11的上方,通过以沿与遮光板70垂直的方向延伸的方式设置的板状的一端侧支持部件75支持并固定,并且另一端部(于图4中为下端部)于光源元件列11的下方,通过沿与遮光板70垂直的方向延伸的板状的另一端侧支持部件77支持并固定。
各遮光板70的厚度例如0.5mm~2mm程度为佳,由此,可防止在高温时热变形,并且可避免妨碍来自反射器15的射出光。
并且,各遮光板70的全长(光射出方向的尺寸)可依据遮光板70的排列间隔及应截断的杂光的种类来适当决定。具体来说,将遮光板70的全长设为Ls,遮光板70的排列间隔设为P时,来自光源元件12的杂光的射出角度θ可以表示为tanθ=(P/Ls),故根据欲截断的杂光的角度决定遮光板70的全长Ls与排列间隔P即可。例如,根据光源元件12的排列间隔而设定的遮光板70的排列间隔P为23mm,欲截断的杂光的射出角度θ为11°时,将遮光板70的全长Ls设为120mm即可。
遮光板70可吸收从放电灯13放射的紫外线并加以遮蔽(对于紫外线的反射率较低者),并且需要具有优良耐热性,作为构成此种遮光板70的材料,例如可例示工程塑胶、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等的树脂材料,陶瓷材料、或不锈钢等的金属材料等。在此,遮光板70由CFRP构成时,使用于表面施加耐紫外线透明涂装,并且,在由不锈钢所构成时,使用表示被黑色化处理的厚度为1mm左右的不锈钢。
在前述的光照射装置中,从光射出部10射出的光线,经由聚光部件20及遮罩30,照射至通过搬送机构40沿y方向被搬送的被照射物W。具体说明的话,在光射出部10中,从光源元件列11的各光源元件12的放电灯13放射的光,通过该光源元件12的反射器15的光反射面16反射,由此,成为沿着该反射器15的光轴C的平行光,从光射出面17向聚光部件20射出。之后,成为从光射出部10射出的平行光的光线,通过聚光部件20的光反射面21朝向下方反射,由此,一边被聚光成沿x方向延伸的线状,一边射入遮罩30。此时,射入至遮罩30的光线为于x方向中相互平行的平行光。然后,射入至遮罩30的光线通过该遮罩30的遮光部35及透光部36被修整为条纹状,并照射至被照射物W,由此,于被照射物W的辊41所接触处的表面,形成与遮罩30的遮光部35及透光部36的图案所对应的条纹状的光照射区域,并且通过搬送机构40沿y方向搬送被照射物W,由此,对于该被照射物W,达成所需的光照射处理。
在此种光照射装置中,使用光聚合性液晶材料,如以下所述,可制造图案化相位差薄膜。
首先,如图7(A)所示,通过于薄膜基材51上,涂敷液状的配向膜用材料并使其干燥或硬化,形成配向膜用材料层52A,对于该配向膜用材料层52A施加研磨处理,由此,如图7(B)所示,于薄膜基材51上形成配向膜52。接下来,如图7(C)所示,于配向膜52上形成光聚合性液晶材料层53A。之后,对于光聚合性液晶材料层53A,通过前述光照射装置进行选择性曝光处理,使光聚合性液晶材料层53A的一部分硬化,由此,如图7(D)所示,形成被图案化为条纹状的液晶聚合物层53。然后,通过去除配向膜52上残留的光聚合性液晶材料层53A,如图7(E)所示,可取得于薄膜基材51上隔着配向膜52而条纹状形成液晶聚合物层53所构成的图案化相位差薄膜。
依据第1实施形态的光照射装置,基本上,因为构成光源元件12的放电灯13为点光源的短弧型,通过将由此种放电灯13与具有旋转抛物面状的光反射面16的反射器15而成的多个光源元件12,以沿着x方向并排的方式配置所构成的光源元件列11,来构成光射出部10,故从构成该光源元件列11的光源元件12地每个的放电灯13放射的光线,通过该光源元件12各自的反射器15,成为于光源元件12并排的x方向中相互平行的平行光。而且,通过设为具有光吸收性的多个遮光板70的每个以分别沿着反射器15的光轴C相对于x方向垂直延伸的姿势,并排于x方向而配设的构成,可将起因于构成放电灯13的发光部的例如玻璃材料的厚度大小及其不均一性所致的透镜效果所产生的光的折射及反射器15的光反射面16的加工精度,从各光源元件12未通过反射器15捕捉而从光射出面17直接射出的杂光,具体来说,视角较大的例如视角超过3.5度的光线,全部通过遮光板70吸收并加以遮光,故可从光射出部10射出更高一级的平行度的平行光。所以,来自聚光部件20的光线如图8所示,对于遮罩30的透光部36,正交或略正交于其面方向射入,并透射该透光部36。所以,防止或抑制位于被照射物W的遮罩30的遮光部3正下区域被照射光,结果,于被照射物中,可形成忠于遮罩30的图案且高分辨率的图案。
然后,如前述光照射装置,于通过多个光源元件形成光源元件列来构成光射出部的装置中,为了提高光源元件12的排列密度而使光源元件的平均亮度提升,优选如图9所示,将具有旋转抛物面状的光反射面16的反射器15A的光射出开口的开口缘(在图9中以虚线表示)的圆周方向的4处,设为以从光射出方向侧观看时的光射出面17的开口缘的外周轮廓成为略方形状的方式被加工的构造,由此构成各光源元件12,在具有通过此种反射器15A构成的光源元件12的构造中,本发明极为有用。
亦即,在具备此种反射器15A的光源元件12中,从放电灯13朝反射器15A的光射出面17的开口缘4边部放射的光线,经由缺口直接射出,或如图10所示,通过以于该4边部中封堵缺口151的方式,被与反射器15A的光轴C平行设置的隔开各光源元件12之间的光照射装置的间隔壁19反射而射出。由该4边部射出的光线成为例如从斜交于反射器的光轴C的理想光路径脱离的杂光M1~M3,依据本发明的光照射装置,可将该杂光M1~M3通过遮光板70吸收并遮光,防止射入至聚光部件20及遮罩30,进而,可确实防止照射至被照射物W,故可确实取得前述效果。
[第2实施形态]
图11是表示本发明第2实施形态的光照射装置的光射出部的构成概略的主视图。该第2实施形态的光照射装置除了光射出部,与第1实施形态的光照射装置相同。
该光照射装置的光射出部10,以两个光源元件列11A、11B相互延伸于相同方向而并排的方式被配置而构成。具体说明的话,光源元件列11A、11B分别以多个光源元件12并排于一方向(x方向)的方式被配置而构成,光源元件12分别具有短弧型放电灯13,及以包围该放电灯13的方式配置,反射来自该放电灯13的光线的反射器15A。放电灯13与第1实施形态的光照射装置中的构造相同。反射器15A如图9所示,以从光射出方向前方侧观看时的光射出面17的开口缘的外周轮廓为略方形状的方式被加工构成。
然后,两个光源元件列11A、11B以连结一方的光源组件列11A相关的光源元件12的放电灯13的电极间中心点,与最接近该光源元件12的另一方的光源元件列11B相关的光源元件12的放电灯13的电极间中心点的直线T,与沿x方向延伸的直线X斜交的方式配置。
在此光照射装置中,于构成一方的光源元件列11A的各光源元件12的光射出面17的开口端附近位置,分别具有光吸收性的多个遮光板70A以分别沿着反射器15A的光轴C,相对于x方向垂直延伸的姿势,并以与构成光源元件12的反射器15A的光射出面17的x方向的开口宽度几乎相同大小的配置间隔,并排于x方向而配设,并且于构成另一方的光源元件列11B的各光源元件12的光射出面17的开口端附近位置,各自具有光吸收性的多个遮光板70B以分别沿着反射器15A的光轴C,相对于x方向垂直延伸的姿势,并以与构成光源元件12的反射器15A的光射出面17的x方向的开口宽度几乎相同大小的配置间隔,并排于x方向而配设。
一方的光源元件列11A相关的各遮光板70A的一端部(于图11中为上端部)于一方的光源元件列11A的上方,通过以沿与遮光板70A垂直的方向延伸的方式设置的板状的一端侧支持部件75支持并固定,并且另一端部(在图11中为下端部)于一方的光源元件列11A与另一方的光源元件列11B之间的中间位置中,通过沿与遮光板70A垂直的方向延伸的板状的另一端侧支持部件76支持并固定。
并且,另一方的光源元件列11B相关的各遮光板70B,一端部(在图11中为上端部)通过中央支持部件76支持并固定,而另一端部(在图11中为下端部)于另一方的光源元件列11B的下方,通过与遮光板70B垂直的方向延伸的板状的另一端侧支持部件77支持并固定。
一端侧支持部件75,中央支持部件76及另一端侧支持部件77作为具有光吸收性的部件亦可,作为不具有光吸收性的部件亦可。
依据此第2实施形态的光照射装置,可取得与第1实施形态的光照射装置相同的效果,并且光射出部10为分别沿相同方向延伸的两个光源元件列11A、11B以特定位置关系配置所构成,故可照射于x方向中具有均一照度分布的光线。
光射出部10分别延伸于相同方向的两个光源元件列11A、11B以特定位置关系配置所构成,如图12所示,一方的光源元件列11A的各遮光板70A,以其另一端侧部分(在图12中为下端侧部分)比一方的光源元件列11A的另一端更突出于另一方的光源元件列11B侧并延伸,位于构成另一方的光源元件列11B的各光源元件12的光轴C上的方式配设。进而,另一方的光源元件列11B的各遮光板70B,以其一端侧部分(于图12中为上端侧部分)比另一方的光源元件列11B的一端更突出于一方的光源元件列11A侧并延伸,位于构成一方的光源元件列11A的各光源元件12的光轴C上的方式配设亦可。
依据具备此种光射出部10的光照射装置,一个光源元件列的遮光板的配置间隔,为构成光源元件12的反射器15A的光射出面17的x方向的开口宽度约1/2程度而较为狭小,故可更可靠地将从各光源元件12射出的杂光加以遮光,也可更可靠地取得与前述第1实施形态的光照射装置相同的效果。
并且,各遮光板70A、70B的厚度例如为0.5~2mm程度,相较于光射出面17的开口宽度相当小,故设为以另一方的光源元件列11B(一方的光源元件列11A)的遮光板70B(70A)的一部分位于一方的光源元件列11A(另一方的光源元件列11B)的光源元件12的前方位置的构造,由此,对被照射物W上被聚光成线状的光线的照度分布的影响,实际上成为可无视程度。
[第3实施形态]
图13是表示关于本发明第3实施形态的光照射装置的构成概略的侧面剖面图。
关于此第3实施形态的光照射装置,例如为为了制造图案化相位差薄膜而使用的装置,具备:具有由多个例如3个以上的光源元件12所构成的光源元件列11的光射出部10、将来自此光射出部10的光线,聚光成沿后述的光源元件12并排的一方向(x方向)延伸的线状的聚光部件20、将来自此聚光部件20的光线修整为条纹状的遮罩30,及用以搬送被照射物W的搬送机构40。在此,遮罩30及搬送机构40为与第1实施形态的光照射装置的遮罩30及搬送机构40相同的构造。
于构成光射出部10的光源元件列11中,设为反射器15通过具有以其光轴C为中心的旋转抛物面状的光反射面16的抛物面镜所构成,该反射器15以其光轴C位于放电灯13的发光管14的管轴上,且其焦点F位于放电灯13的电极间的亮点的方式配置,在此状态下,通过固定部件18,固定于放电灯13的构造。在此,放电灯13与第1实施形态的光照射装置的放电灯13构造相同。
并且,在第3实施形态的光照射装置中,聚光部件20通过沿着x方向延伸的方式被配置,将来自光照射部10的光线,聚光成延伸于一方向的线状的柱面凸透镜22,和使来自此柱面凸透镜22的光线朝向遮罩30而反射的平面镜23所构成。
聚光部件20的柱面凸透镜22,于与光射出部10的各反射器15的光轴C垂直的光射出面17的前方,于其凸面成为光射出面的朝向,其焦点f位于通过平面镜23投影的被照射物W的表面上的方式配置。
聚光部件20的平面镜23,于遮罩30的上方,该平面镜的光反射面24,在相对于反射器15的光轴C,例如以45°的角度在倾斜的状态下配置。
在此第3实施形态的光照射装置中,各光源元件12的反射器15的光射出面17的x方向的两侧的开口端部附近位置中,具有光吸收性的多个遮光板70的每个,以分别沿着前述反射器15的光轴C,相对于x方向垂直延伸的姿势,与构成光源元件12的反射器15的光射出面17的x方向的开口宽度几乎相同大小的配置间隔,沿x方向并排配设。各遮光板70与第1实施形态的光照射装置中的构造相同。
在前述的光照射装置中,从光射出部10射出的光线,经由聚光部件20及遮罩30,照射至通过搬送机构40沿y方向被搬送的被照射物W。具体说明的话,在光射出部10中,从光源元件列11的各光源元件12的放电灯13放射的光,通过该光源元件12的反射器15的光反射面16反射,由此,成为沿着该反射器15的光轴C的平行光而从光射出面17朝向聚光部件20射出。之后,成为从光射出部10射出的平行光的光线,通过聚光部件20的柱面凸透镜22,一边被聚光成沿x方向延伸的线状,一边通过平面镜23的光反射面24朝向下方反射,由此射入遮罩30。此时,射入至遮罩30的光为于x方向中相互平行的平行光。然后,射入至遮罩30的光线通过该遮罩30的遮光部35及透光部36被修整为条纹状,并照射至被照射物W,由此,在被照射物W的辊41所接触处的表面,形成遮罩30的遮光部35及透光部36的图案所对应的条纹状的光照射区域,并且被照射物W通过搬送机构40被向y方向搬送,由此,对于该被照射物W,达成所需的光照射处理。
依据第3实施形态的光照射装置,可更可靠地取得与第1实施形态的光照射装置相同的效果。
[第4实施形态]
图14是表示本发明第4实施形态的光照射装置的构成概略的侧面剖面图。
此第4实施形态的光照射装置,是例如为了制造图案化相位差薄膜所使用的装置,除了聚光部件20与遮罩30之间的光路径上配置偏光元件45之外,与第1实施形态的光照射装置构造相同。
偏光元件45并不特别被限定,例如,通过在由玻璃或石英玻璃所构成的矩形的透明基板的一面,例如由铝或银等高光反射率的金属材料所构成的多个金属引线沿着与该透明基板的一边平行的方向,以一定间隔配置的线栅(wire grid)偏光元件所构成。
在此种偏光元件(线栅偏光元件)45中,照射金属引线的配置间距的约两倍以上的波长的光时,通过反射或吸收构成该光线的振动成分中金属引线延伸的方向上的振动的成分,并且透射与金属引线延伸的方向垂直的方向振动的成分,而作为直线偏光光。
在前述的光照射装置中,从光射出部10射出的光线,经由聚光部件20、偏光元件45及遮罩30,照射至通过搬送机构40往y方向被搬送的被照射物W。此时,来自聚光部件20的光线通过偏光元件45成为直线偏光光,故该直线偏光光被照射至被照射物W。
在此种光照射装置中,使用光配向膜用材料,如以下所述,可制造图案化相位差薄膜。
首先,如图15(A)所示,通过在薄膜基材51上,涂敷液状的光配向膜用材料并使其干燥或硬化,形成光配向膜用材料层55A。
接下来,通过对光配向膜用材料层55A,利用前述光照射装置来进行直线偏光光所致的选择性曝光处理,如图15(B)所示,在薄膜基材51上条纹状地形成被图案成形的第1光配向膜55。
进而,通过更适当的光照射装置,利用与在前述图15(B)中照射的偏光光90°偏光方向不同的直线偏光光来进行全面曝光处理,由此,如图15(C)所示,在邻接的第1光配向膜55之间,形成第2光配向膜56。
接下来,如图15(D)所示,在第1光配向膜55及第2光配向膜56的表面上,形成光聚合性液晶材料层57A,之后,对于光聚合性液晶材料层57A,通过适当的光照射装置进行全面曝光处理,使该光聚合性液晶材料层57A硬化,由此,如图15(E)所示,形成有在第1光配向膜55上所形成的第1液晶聚合物层部分57及与第1液晶聚合物层部分57的液晶配向状态不同的第2液晶聚合物层部分58被条纹状地图案化而构成的液晶聚合物层59,由此,取得图案化相位差薄膜。
依据此种光照射装置,可取得与第1实施形态的光照射装置相同的效果,并且可对被照射物W照射直线偏光光,故非常适合作为使用光配向膜用材料来用以制造图案化相位差薄膜的光照射装置。
以上,已针对本发明的实施形态进行说明,但是,本发明不限定于前述的实施形态,可施加各种变更。
例如,在第1实施形态至第3实施形态中,遮光板如图16所示,通过于反射器15的光轴C方向被分割、长条状的多个(在此范例中为4个)遮光板构成部件701、702、703、704所构成亦可。
构成遮光板70C的遮光板构成部件701~704在反射器15的光轴C方向不抵接而隔开微小间隙来配置的状态中,一端部及另一端部通过沿着与遮光板构成部件701~704的长边方向垂直的方向所延伸的反射器15的光轴C而设置的例如柱状的一端侧支持部件75A及另一端侧支持部件77A支持并被固定。
在一端侧支持部件75A及另一端侧支持部件77A,如图17A所示,形成有沿着反射器15的光轴C方向延伸的凹槽79A、79B,于另一端侧支持部件77A的凹槽79B中嵌合遮光板构成部件701~704的另一端部,并且于一端侧支持部件75A的凹槽79A中遮光板构成部件701~704的一端部以于遮光板构成部件701~704的一端面与凹槽79A的内面之间形成间隙K的方式以间隙配合状态插入,由此,支持各遮光板构成部件701~704。
依据此种构造的遮光板70C,即使在因为会产生由各光源元件12射出的杂光的吸收所产生的遮光板70C的温度分布的不均,遮光板70C成为高温的状况,也可通过间隙K吸收热膨胀所致的变位(延伸),故可抑制或防止产生遮光板70C弯曲、翘屈等的起因于热的变形的状况,可确实取得遮光板70C的所期望的功能,可确实形成忠于遮罩的图案且高分辨率的图案。
在第3实施形态中,与第4实施形态相同地配置偏光组件亦可。
并且,配置偏光组件的位置,是只要在光射出部与遮罩之间的光路径上即可,所以,不限定于聚光部件与遮罩之间的光路径上,例如在光射出部与聚光部件之间的光路径上亦可。
并且,在第3实施形态中,将光线从对侧面照射被照射物时,不是平面镜亦可。
Claims (5)
1.一种光照射装置,其特征为:
具备:
光射出部,具有多个光源元件沿一方向并排配置而成的光源元件列,所述光源元件由短弧型的放电灯,及以包围该放电灯的方式配置,将来自该放电灯的光线反射成与其光轴平行方向的反射器构成;及
遮罩,分别沿垂直于前述一方向的方向延伸的线状的多个遮光部及多个透光部,交替地沿前述一方向并排配置而成;
具有光吸收性的多个遮光板的每个,以分别沿着前述反射器的光轴而相对于前述一方向垂直延伸的姿势,沿前述一方向并排配设。
2.如权利要求1所记载的光照射装置,其中,
前述反射器具有以其光轴为中心的旋转抛物面状的光反射面;
所述光照射装置还具备聚光部件,该聚光部件由具有剖面为抛物线状的光反射面的柱面镜构成。
3.如权利要求1或2所记载的光照射装置,其中,
前述光射出部具有分别沿同方向延伸的至少两个光源元件列;
这些光源元件列被配置成,连结1个光源元件列相关的光源组件的放电灯的电极间中心点,与最接近该光源元件的其它光源元件列相关的光源元件的放电灯的电极间中心点的直线,与沿前述一方向延伸的直线斜交。
4.如权利要求1或2所记载的光照射装置,其中,
前述遮光板由并排设置于前述反射器的光轴方向的多个遮光板构成部件构成。
5.如权利要求2所记载的光照射装置,其中,
具有搬送机构,该搬送机构沿前述遮罩的透光部所延伸的方向搬送被照射物;
前述被照射物为薄膜状;
前述搬送机构具有接触前述被照射物而进行搬送的辊;
前述聚光部件将来自前述光射出部的光线聚光成沿前述一方向延伸的线状,在接触前述辊的部位照射前述被照射物。
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