CN103376598B - 偏振光紫外线照射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止异物混入被照射物的偏振光紫外线照射装置。在包括线状的紫外线光源（7）、反射紫外线的反射镜（8）、具备用于使照射的紫外线成为直线偏振光的线栅偏振光器（10）的照射器（6）的偏振光紫外线照射装置（1）中，包括：在被照射物（2）传送至照射器（6）的下方位置的期间，使该被照射物（2）相对于光源（7）的轴线L旋转规定角度的旋转机构（60）。

Description

偏振光紫外线照射装置

技术领域

本发明涉及对被照射物照射偏振紫外线的偏振光紫外线照射装置。

背景技术

以往，已知一种通过对取向膜或取向层(以下将这些称为光取向膜)照射偏振光来进行取向的、被称为光取向的技术。该光取向广泛应用于具有液晶显示面板的液晶显示元件的液晶取向膜的取向等中。

作为用于光取向的照射装置，已知如下的装置，该装置具备具有光源和偏振光镜的照射器，在照射器的下方位置运送形成有光取向膜的被照射物的同时，对被照射物照射偏振光。尤其是近年来，由于能够进行带状长取向膜的光取向，提出了一种使光源成为线状的灯、在该灯的长轴方向上排列多个线栅偏振光镜的照射装置。

光取向膜的取向方向，依赖于线栅偏振光镜的线的方向(偏振光轴的方向)。另一方面，在光取向膜上产生的取向方向根据光取向膜的用途、种类而有各种不同。

为此，以往，提出有如下的偏振光紫外线照射装置，即，该装置具备将线状的紫外线光源作为光源的照射器，通过使该照射器在与光取向膜面正交的轴的周围旋转，从而能够调整偏振光轴的方向(例如参照专利文献1)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特许4604661号公报

发明内容

例如，在液晶显示面板等的被照射物需要10级左右的清洁度的情况下，在上述以往的结构中，由于照射器配置在被照射物的上方，因此在由于照射器的旋转而产生的垃圾落在被照射物时，有时会影响被照射物的光学性能。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种紫外线照射装置，该装置能够防止被异物混入照射物。

为实现上述目的，本发明的一种偏振光紫外线照射装置，包括：线状的紫外线光源、反射紫外线的反射镜、具备用于使照射的紫外线成为直线偏振光的线栅偏振光器的照射器，所述偏振光紫外线照射装置的特征在于，包括：在被照射物传送至上述照射器的下方位置的期间，使该被照射物相对于上述光源的轴线旋转规定角度的旋转机构。

在上述结构中，包括：输送上述被照射物的输送台、使上述输送台朝向上述照射器的下方位置进行直线往复驱动的往复驱动机构、为使载置于上述输送台上的被照射物相对于上述光源的轴线旋转规定角度而旋转驱动上述输送台的旋转驱动机构。

在上述结构中，包括：使被照射物相对于上述光源的轴线旋转规定角度的角度调整装置、输送上述被照射物的输送台、以及用于从上述角度调整装置向所述输送台上载置被照射物的机械手。

在上述结构中，包括：上述旋转机构包括3轴驱动机构，该3轴驱动机构使上述被照射物在相互正交的2轴方向上移动并使该被照射物的中心对位于上述被照射物的旋转轴，以该旋转轴为中心而使上述被照射物相对于上述光源的轴线旋转规定角度。

根据本发明，由于具备在被照射物传送至照射器的下方位置的期间使该被照射物相对于光源的轴线旋转规定角度的旋转机构，因此被照射物上没有配置旋转物，因此能够防止异物混入被照射物。

附图说明

图1是示意性表示本发明实施方式涉及的偏振光紫外线照射装置的俯视图。

图2是示意性表示偏振光紫外线照射装置的主视图。

图3是表示角度调整装置的主视图。

图4是示意性表示工作台的驱动针突出状态的偏振光紫外线照射装置的主视图。

图5是从直动方向表示图2中的旋转驱动机构的图。

图6是表示对被照射物的角度进行未调整的说明图，(A)是未调整前，(B)是微调整后。

图7是表示拍摄装置和被照射物的关系的说明图。

1 偏振光紫外线照射装置

2 被照射物

3 工作台(传送台)

6 照射器

7 灯(紫外线光源)

8 反射镜

10 偏振光器单元(线栅偏振光器)

20 角度调整装置(旋转机构)

30 机械手

40 往复驱动机构

60 旋转驱动机构(旋转机构)

62 电机

L 长轴(轴线)

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是示意性表示本实施方式涉及的偏振光紫外线照射装置1的俯视图，图2是示意性表示偏振光紫外线照射装置1的主视图。

偏振光紫外线照射装置1是对被照射物2照射偏振光而进行光取向的装置，包括：工作台(输送台)3、平台4、照射器收容盒5、照射器6、角度调整装置20、机械手30、往复驱动机构40、以及控制部50。另外，在图2中省略了机械手30和角度调整装置20。

图1中，工作台3具有至少一个线状缘端3A，例如是大致矩形板状的载物台，通过机械手30而将被照射物2载置在上表面。被照射物2例如是液晶显示面板等薄板状的面板体，包括光取向对象的取向膜、取向层。平台4是支撑工作台3的实现防振的载物台，平台4上设置有使工作台3朝向照射器6的下方位置进行直线往复驱动的往复驱动机构40，通过该往复驱动机构40，工作台3沿直线方向X在平台4的面上往复移动。

本实施方式的往复驱动机构40作为直线电机驱动器而构成，如图1和图2所示，包括：设置在平台4上的磁铁台41和直线轨道42、设置在工作台3上的直线电机43以及直线导向件44。磁铁台41沿着工作台3的直线运动方向X而直线状配置，直线电机43与该磁铁台41相对配置。直线电机43具有未图示的线圈，在控制部50的控制下，通过使该线圈的磁极反转，由此直线导向件44由直线轨道42所引导，工作台3沿着直线运动方向X在平台4的面上往复移动。此外，往复驱动机构40不限于直线电机驱动器，还可以使用各种机构。另外，直线轨道42不限定于直线轨道，还可以使用各种轨道。

如图2所示，照射器收容盒5固定在平台4上，是在平台4的上方位置在平台4的宽度方向(与往复驱动机构40的直线运动方向X垂直的方向)上延伸的箱体。照射器6内置在照射器收容盒5中，朝平台4照射偏振光。

照射器6包括：灯7、反射镜8、以及偏振光器单元10，通过往复驱动机构40对在正下方移动的被照射物2的表面S聚光并照射偏振光。

具体而言，灯7是至少与被照射物2的宽度相等或以上延伸的直管式(线状)的紫外线灯，基于控制部50的控制进行点灯。反射镜8是截面为椭圆形并且沿灯7的长边方向延伸的柱状凹面反射镜，向被照射物2照射反射光。

偏振光镜单元10配置在反射镜8和被照射物2之间，使照射被照射物2的光产生偏振。该偏振光镜单元10虽然省略了图示，但具备在灯7的长轴(轴线)L方向上排列的多个线栅偏振光器，线栅偏振光器的线的方向(偏振光轴的方向)与灯7的长轴L方向一致。

机械手30包括：能够沿往复驱动机构40的直线运动方向X往复移动的手臂31、和被固定于手臂31且保持被照射物2的保持部32。手臂31的基部31A由平台4在水平面可旋转地支撑着。机械手30根据控制部50的控制，移动(旋转和伸缩)手臂31，从偏振光紫外线照射装置1的外部载置于角度调整装置20的调整台22上，并且从角度调整装置20将被照射2载置于工作台3上。本实施方式的手臂31是具有可自由转动的多个关节并自由伸缩地构成的多关节手，但手臂31的结构不限于此。保持部32是将多个保持条33沿直线运动方向X平行排列而构成的，被照射物2配置于这些保持条33上并在工作台3的上方移动。

图3是表示角度调整装置20的主视图。

角度调整装置20包括：平台21、载置被照射物2的调整台22、使调整台22旋转的旋转驱动机构23、使调整台22沿着往复驱动机构40的直线运动方向X移动的X轴调整机构24、使调整台22沿着与直线运动方向X正交的正交方向Y移动的Y轴调整机构25、以及角度调整装置用拍摄单元26。

平台21是支撑调整台22的载物台，在平台21上设置有旋转驱动机构23。

旋转驱动机构23具备例如直接驱动式的电机23A，该电机23A能够根据控制部50的控制，以与被照射物2的面S垂直的轴C1为中心进行正反旋转，并能够在任意角度停止。

电机23A上安装有底盘27，调整台22经由Y轴调整机构25和X轴调整机构24被底盘27所支撑。

调整台22是大致矩形板状的载物台，通过机械手30将被照射物2载置于上表面。调整台22上设置有多个从机械手30接受被照射物2的固定销28。这些固定销28在多个保持条33(图1)之间的位置，以能够保持被照射物2的间隔进行配置。

X轴调整机构24包括：安装有调整台22并沿着往复驱动机构40的直线运动方向X延伸的直线轨道24A、和引导该直线轨道24A的直线导向件24B，在控制部50的控制下，通过未图示的驱动机构，使调整台22在直线运动方向X上移动。

Y轴调整机构25包括：安装在底盘27上并沿着与直线运动方向X正交的方向Y延伸的直线轨道25A、和与直线导向件24B一体形成并引导直线轨道25A的直线导向件25B，在控制部50的控制下，通过未图示的控制下，通过未图示的驱动机构，使调整台22在正交方向Y上移动。即，X轴调整机构24和Y轴调整机构25与旋转驱动机构23一起，构成了驱动被照射物2的3轴(轴C1、X轴、Y轴)的3轴驱动机构20A。此外，也可以将X轴调整机构24和Y轴调整机构25上下颠倒设置。

角度调整装置用拍摄单元26包括拍摄装置26A。该拍摄装置26A是通过拍摄取入被照射物2的对位标记15(图6)，并向控制部50输出的装置，例如由CCD照相机构成。本实施方式的拍摄装置26A如图1所示，在对角上设置一对，各拍摄装置26A如图3所示，经由支撑柱26B，26C固定在平台21上。

图4是示意性表示工作台3的驱动销11突出的状态的偏振光紫外线照射装置1的主视图。

如图1和图4所示，在工作台3上设置有多个从机械手30接受被照射物2的驱动销11。这些驱动销11在多个保持条33之间的位置，以能够保持被照射物2的间隔进行配置，通过销驱动机构12上下移动。本实施方式的销驱动机构12具有多个可自由旋转的旋转轴12A，该旋转轴12A对应于沿着直线运动方向X排列的驱动销11的队列而延伸，在这些旋转轴12A上与驱动销11对应的位置设置有凸轮轴(未图示)。因此，在控制部50的控制下，通过旋转旋转轴12A，按照凸轮轴的凸轮特性，驱动销11上下移动。驱动销11从工作台3的上表面突出，从机械手30接受被照射物2，之后，将其收纳在工作台3内，由此被照射物2载置于工作台3的上表面。此外，销驱动机构12不限于具备旋转轴12A和凸轮轴的机构，能够适用于各种机构。

另外，工作台3上设置有导向件(未图示)，该导向件在从机械手30向驱动销11传递被照射物2时，使被照射物2的至少两条边抵接而配置。

另外，偏振光紫外线照射装置1具备旋转机构，该旋转机构是被照射物2传送到照射器6的下方位置(即，照射器6的光到达的位置)的期间，使被照射物2相对于长轴L旋转规定角度的机构。本实施方式的旋转机构是使工作台3旋转驱动的旋转驱动机构60，以下，详细说明该旋转驱动机构60。

图5是从A方向表示图2中的旋转驱动机构60的图。

旋转驱动机构60包括底盘61和电机62。底盘61是经由电机62支撑工作台3的载置台，在底盘61的下部，设置有上述的往复驱动机构40的直线电机43和直线导向件44，在底盘61的上部形成有使电机62可自由旋转而支撑的电机支撑部61A。

电机62是直接驱动式的电机，在电机62上经由销驱动机构12而安装有工作台3。电机62能够根据控制部50的控制，以与被照射物2的面S垂直的轴C2为中心进行正反旋转，并能在任意角度停止。因此，通过电机62驱动，电机62、销驱动机构12和工作台3成为一体并以轴C2为中心旋转，因而针对被照射物2的偏振光紫外线的偏振光轴角度可以设定为0～180°的任意角度。

但是，从角度调整装置20到载置到工作台3为止，有时被照射物2的正确姿势发生偏移，而不能使被照射物2的相对于长轴的角度精度不充分。

为此，在本实施方式中，通过在被照射物2上设置一对对位标记(标志)15(参照图6)，并且设置读取该对位标记15的传送用拍摄单元70。

传送用拍摄单元70如图2所示，包括：拍摄装置71、和使该拍摄装置71以与被照射物2的面S垂直的轴C为中心正反旋转的拍摄装置用电机72。拍摄装置71由支撑体73支撑拍摄装置用电机72，拍摄装置用电机72经由支撑柱74固定在平台4上。拍摄装置71是通过拍摄取得被照射物2的对位标记15(图4)，并向控制部50输出的装置，例如是CCD照相机。本实施方式的拍摄装置71如图1所示，沿着长轴L设置有一对。拍摄装置用电机72通过控制部50的控制，与工作台3的电机62的旋转同步而进行旋转。

接着，参照图1、图6和图7，说明本实施方式的作用。图6是表示被照射物2的角度微调整的说明图，图6(A)表示微调整前，图6(B)表示微调整后。图7是表示拍摄装置71和被照射物2的关系的说明图。

在图1中，初始状态下，工作台3位于机械手30一侧，并且工作台3的缘端3A处于与灯7的长轴L一致的初始姿势，工作台3的驱动销11收纳在工作台3内。

首先，机械手30移动手臂31从偏振光紫外线照射装置1的外部接受被照射物2，并载置于角度调整装置20的固定销28上。接着，控制部50根据从拍摄装置输出的对位标记15的位置，通过X轴调整机构24和Y轴调整机构25，使被照射物2的中心以与电机23A的旋转中心为轴C1一致的方式，定位被照射物2的调整台22相对于X轴方向和Y轴方向的位置。此外，X轴方向和Y轴方向的定位顺序时任意的，还可以同时进行X轴方向和Y轴方向的定位。

接着，旋转驱动机构23以使得被照射物2成为被照射物2的一对边相对于灯7的长轴L一致(平行)，被照射物2的另一对边相对于灯的长轴L正交的正确姿势，旋转调整台22。此时，控制部50根据从拍摄装置26A输出的对位标记15的位置，计算出被照射物2成为正确姿势所需的必要的旋转角度，使电机23A旋转该角度的量，对被照射物2的角度进行微调整。

被照射物2成为正确姿势时，机械手30移动手臂31，再次从调整台22接受被照射物2，将被照射物2移动到工作台3上。此时，被照射物2与工作台3的导向件(未图示)抵接而被定位。接着，驱动销11从工作台3突出而支撑被照射物2，被照射物2从机械手30被传递给驱动销11。接着，机械手30从工作台3的上方退回而返回初始位置，并且驱动销11被收纳在工作台3内，被照射物2载置于工作台3上。

如图6(A)所示，此时的被照射物2的一对对位标记15通过拍摄装置71进行拍摄，控制部50对连接一对对位标记15的直线A和工作台3的缘端3A所成的偏移角度α进行图像处理和计算。算出的结果，如果α>0或0>α，则如图6(B)所示，使工作台3仅旋转-α°进行微调整。此外，在本实施方式中，与灯7的长轴L一致的工作台3的缘端3A的信息预先存储在控制部50具备的存储部(未图示)中。

而且，在想对被照射物2照射的偏振光紫外线的偏振光轴角度为θ°的情况下，旋转驱动机构60如图7所示，使工作台3旋转θ°(预定角度)。由此，由于能够得到所希望的偏正光轴角度θ°，因此通过一边移动往复驱动机构40一边灯7亮灯，能够以偏振光角度θ°对被照射物2进行光取向。

返回初始状态，移动往复驱动机构40并将工作台3移动到机械手30一侧，并且使工作台3旋转所要旋转的角度(α°及-θ°)。

此外，由于预先存储与灯7的长轴L一致的工作台3的缘端3A的信息，并且拍摄装置用电机72与工作台3的电机62的旋转同步旋转而构成，因此即使是在工作台3不能正确返回初始姿态的情况下，也能够正确地计算出连接一对对位标记15的直线A和工作台3的缘端3A(即，灯7的长轴L)所成的偏移角度α，从而能够正确地得到所希望的偏振光轴的角度θ°。

如以上所述，根据本实施方式，通过具备在被照射物2传送至照射器6的下方位置的期间，使被照射物2相对于灯7的轴线L旋转预定角度的旋转机构，并且具备运送被照射物2的工作台3、使工作台3朝向照射器6的下方位置进行直线往复驱动的往复驱动机构40、为使载置于工作台3上的被照射物2相对于灯7的轴线L旋转预定角度而使工作台3旋转驱动的旋转驱动机构60，由此，在被照射物2上不配置旋转物，从而能够防止异物混入被照射物2。

但是，上述实施方式是本发明的一方式，毫无疑问，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行适当变更。

例如，在上述实施方式中，在将被照射物2载置于工作台3上之后，进行微调整，之后使工作台3旋转预定角度，但也可以在使工作台3旋转预定角度之后，对被照射物2的角度进行微调整。这时，可以对连接一对对位标记15的直线A和旋转预定角度的工作台3的缘端3A所成的偏移角度α进行图像处理并计算即可。

另外，在上述实施方式中，将旋转机构作为使工作台3旋转的旋转驱动机构60，但旋转机构不限定于此，也可以将旋转机构构成为使调整台22旋转驱动的旋转驱动机构23，通过旋转驱动机构23，使被照射物2相对于灯7的长轴L旋转规定角度。

但是，在旋转机构为旋转机构23的情况下，当偏振光紫外线照射装置1具有旋转驱动机构60时，通过旋转驱动机构23而使被照射物2相对于灯7的长轴L旋转预定角度后，在调整台22使用角度调整装置用拍摄单元26，和/或在工作台3中使用传送用拍摄单元70，来微调整被照射物2的角度。

另外，在旋转机构为旋转驱动机构23的情况下，也可以省略旋转驱动机构60，此时，可以在调整台22中使用角度调整装置用拍摄单元26来进行被照射物2角度的微调整。

另外，在上述实施方式中，可以具备角度调整装置用拍摄单元26和传送用拍摄单元70，用于被照射物2的角度的微调整，但也可以省略这些单元。

另外，在上述实施方式中，被照射物2的移动方向为一方向，但不限定于此，也可以是在对被照射物照射了紫外线之后，例如灯7灭灯或通过遮蔽部件遮蔽紫外线之后，将被照射物返回手前面一侧(机械手30一侧)。

另外，在上述实施方式中，角度调整装置20、机械手30及工作台3沿着直线运动方向X而直线配置，但角度调整装置20、机械手30及工作台3的配置关系不限定于此。

另外，在上述实施方式中，说明了以紫外线光源作为灯7，但并不限定于此，紫外线光源也可以是LED、有机EL等发光元件。此时，通过在直线上配置多个发光元件来构成长轴(线轴)L。

Claims (4)

1.一种偏振光紫外线照射装置，其具备照射器，所述照射器具有线状的紫外线光源、反射紫外线的反射镜、以及用于使照射的紫外线成为直线偏振光的线栅偏振光器，所述偏振光紫外线照射装置对被照射物照射偏振光而进行光取向，所述偏振光紫外线照射装置的特征在于，

所述线栅偏振光器以该线栅偏振光器的偏振光轴的方向与所述光源的轴线方向一致的方式在所述光源的轴线方向上排列有多个，

所述偏振光紫外线照射装置包括：

具备线状的缘端，并且输送所述被照射物的输送台；

使所述输送台在与所述光源的轴线方向正交的方向上朝向所述照射器的下方位置进行往复驱动的往复驱动机构；

以所述输送台的所述缘端与所述光源的轴线方向一致的方式旋转驱动所述输送台的旋转驱动机构；

存储与所述光源的轴线方向一致的所述缘端的存储部；

以被照射物成为该被照射物的一对边相对于被存储的所述缘端一致的正确姿势的方式调整所述被照射物的角度的角度调整装置；以及

在被照射物传送至所述照射器的下方位置的期间，使被调整为所述正确姿势的该被照射物相对于被存储的所述缘端旋转针对被照射物的直线偏振光的偏振光轴角度的旋转机构。

2.如权利要求1所述的偏振光紫外线照射装置，其特征在于，

所述旋转驱动机构为了使载置于所述输送台上的被照射物相对于被存储的所述缘端旋转针对被照射物的直线偏振光的偏振光轴角度而旋转驱动所述输送台。

3.如权利要求1所述的偏振光紫外线照射装置，其特征在于，

所述角度调整装置使被照射物相对于被存储的所述缘端旋转针对被照射物的直线偏振光的偏振光轴角度，

所述偏振光紫外线照射装置包括用于从所述角度调整装置向所述输送台上载置被照射物的机械手。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的偏振光紫外线照射装置，其特征在于，

所述旋转机构包括3轴驱动机构，该3轴驱动机构使所述被照射物在相互正交的2轴方向上移动并使该被照射物的中心对位于所述被照射物的旋转轴，以该旋转轴为中心而使所述被照射物相对于所述光源的轴线旋转规定角度。