CN104950521A - 偏振光照射装置 - Google Patents

Abstract

在将载置于工作台的基板输送到偏振光的照射面并对基板照射偏振光的偏振光照射装置中，能够检测偏摇的产生，能够有助于成品率的改善。光照射器(1)经由偏振元件(12)对照射面(I)照射偏振光，通过由第一移动机构(22)使工作台(21)移动来使载置于工作台(21)的基板(S)通过照射面(I)并进行输送。由激光干涉计(4)构成的偏摇检测构件在一直直线移动到照射面(I)的位置时检测工作台(21)的偏摇。偏摇是围绕与照射面(I)垂直的轴的旋转。

Description

偏振光照射装置

技术领域

本申请的发明涉及在光定向等中使用的偏振光的照射技术。

背景技术

在要获得液晶显示元件用的定向膜、视场角补偿滤光器用的定向层的情况下，以前采用使滚子擦蹭定向膜用的膜(以下，称为膜材)而进行的摩擦处理。然而，在更高性能的器件的制造中，考虑到摩擦时的分裂(parting)产生这一问题，多采用没有分裂产生的光定向的技术。光定向是通过对膜材进行光照射而使之定向的技术。以下，将通过光照射而产生了定向的膜及层统称为光定向膜。另外，“定向”或“定向处理”是对于对象物的某个性质赋予方向性。

光定向通过对膜材照射偏振光而进行。膜材是例如聚酰亚胺(polyimide)那样的树脂制，向期望的方向偏振的偏振光被照射至膜材。通过规定的波长的偏振光的照射，成为膜材的分子构造(例如侧链)与偏振光的偏振轴的方向对齐的状态，获得光定向膜。

作为这样的照射光定向用的偏振光的偏振光照射装置，例如有专利文献1公开的装置。这种装置具备与照射面的宽度或者这以上的宽度相当的长度的棒状的光源、及使来自该光源的光偏振的格栅偏振元件，对于在相对于光源的长度方向正交的方向上输送的膜材照射偏振光。光定向大多需要照射从可见区到紫外区的波长的偏振光，作为棒状的光源，多使用水银灯那样的紫外线光源。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5200271号公报

发明内容

不言而喻，定向处理的品质的重要的指标是定向的方向精度。定向的方向精度差时，膜材的特定的性质不朝向期望的朝向，无法获得预定的定向处理的效果。所谓定向的方向精度的恶化，有在某个面内整体上定向被设为与期望的方向不同的方向的情况、和在某个面内定向的方向散乱的情况。

在获得例如液晶显示元件用的定向膜时的光定向处理中，液晶的各分子沿定向的方向被排列，因此在定向的方向精度的恶化作为整体而发生时，画面整体的视觉辨认性恶化。另外，在精度恶化作为定向的散乱而产生时，会产生画面的局部的闪烁或显示不均。

以产品的高性能化、高功能化为背景，这样的定向的方向精度受到非常严格的要求。例如，在智能手机等移动设备多用的触摸面板(触摸面板幕显示器)中，少许的定向的方向精度的恶化就导致画面的视觉辨认性低下及显示不均，因此要求使光定向的方向精度更高。

光定向的方向精度由对膜材照射的偏振光的偏振轴的方向精度来决定。为了满足所要求的方向精度，必须将照射的偏振光的偏振轴相对于期望的方向的偏移抑制在非常小的规定的范围内。因此，光定向用的偏振光照射装置需要以上述那样的轴偏移被抑制得较小的状态将偏振光照射至膜材。

另一方面，通过偏振光照射而被进行光定向的膜材以往通过卷对卷(roll to roll)来输送，并在该输送的过程中照射偏振光，光定向处理后的膜材被切断为规定的大小并粘附在显示器基板上。然而，在更高性能的显示器的制造中，采用将膜材预先设置于基板、并对附有膜材的基板照射偏振光的构成。在该情况下，采用通过将基板载置于工作台并使工作台移动，从而将基板输送到偏振光的照射位置的构成。

根据发明人的研究判明：在采用了这样的工作台输送的构成的偏振光照射装置中，在获得更高品质的光定向膜的观点，尤其应当注意。以下，使用图4及图5对该点进行说明。图4及图5是对采用了工作台输送的构成的偏振光照射装置中的课题进行表示的图，图4是立体概略图，图5是俯视概略图。

在图4中，偏振光照射装置具备：内置有光源11的光照射器1、及对设定在光照射器1的下方的照射面I输送基板S的输送系统2。在光照射器1内，以覆盖光源11的状态设置有长条的反射镜13，反射镜13通常采用与长度方向垂直的截面形状为抛物线状的抛物面镜。

在光源11的出射侧，配置格栅偏振元件12。格栅偏振元件12是在透明的基板上形成有条纹(线和空间)状的微细的格子的元件。格栅偏振元件12姿态精度高地配置成，构成格栅的各线状部的长度方向相对于光定向的方向(以下，设定定向方向)垂直。

输送系统2具备供在表面设置有膜材的基板(以下，简称为基板)S载置的工作台21、及使工作台21直线移动的移动机构22。作为使工作台21移动的移动机构22，通常采用线性电动机工作台。由线性电动机工作台构成的移动机构22具备线性电动机221、及一对线性导向体222。

这样的移动机构22使用嘎达声少的精密的机构，但即使这样也无法使嘎达声完全为零，在基板S的输送时工作台21的姿态(乃至基板S的姿态)可能会稍微变化。这样的移动机构22的精度上的限度引起的基板S的姿态变化模拟航空器等交通工具时，被分类为横摇(rolling)、偏摇(yawing)、纵摇(pitching)这三种。在图4中，用箭头R表示横摇，用箭头Y表示偏摇，用箭头P表示纵摇。

根据图4可知，横摇R是围绕沿着基板S的行进方向的轴的旋转，偏摇Y是围绕相对于基板S垂直的轴的旋转。另外，纵摇P是围绕相对于基板S的行进方向垂直且与基板S平行的方向的轴的旋转。这些基板S的姿态变化中的横摇R及纵摇P通常对于偏振光照射装置几乎不成为问题。

如图4所示那样，在发生横摇R、纵摇P时，虽然在基板S的表面(严格地说，基板S上的膜材的表面)的各点处到光照射器1的距离散乱，但是基板S相对于偏振元件12的相对的姿态实质上不变化。从偏振元件12专门出射如下直线偏振光，该直线偏振光的偏振轴朝向与格栅的各线状部的长度方向成直角的方向，但只要基板S的姿态相对于该方向未相对变化，偏振光的方向精度就不降低。

另外，到光照射器1的距离的变化称为到光源11的距离的变化即照射距离的变化，但即使照射距离稍微变化，也是偏振光的照度可能少许变化的程度，照射的偏振光的偏振轴的朝向实质上不变化。另外，如上所述那样来自光源11的光通过截面抛物线状的反射镜13而聚光，从光照射器1大致出射平行光，所以照度不会根据照射距离的少许的变化而大幅变化。

另一方面，偏摇Y对偏振光的方向精度造成较大的影响。在图5中，同样地用符号Y的箭头表示偏摇。另外，用细长的长方形示意性地表示偏振元件12中的格栅121的图案。由图4及图5可知，在产生偏摇Y时，基板S的姿态相对于偏振元件12的姿态而相对地变化，与偏振光照射精度的恶化有直接关联。即，如图5所示，要求基板S以相对于设定定向方向Pa维持适当的姿态的状态被输送并被光照射。在该例子中，要求基板S的长边方向相对于设定定向方向Pa为角度Θ的姿态(以角度Θ的朝向被光定向)。因为从偏振元件12出射的偏振光的偏振轴朝向设定定向方向Pa，所以由图5可知，在产生偏摇时，对于基板S照射的偏振光的偏振轴相对于基板S的长边所成的角从Θ偏移(偏振轴偏移产生)。在最近的高性能的显示器用的光定向膜中，要求使偏振轴的偏移为例如0.05度以下的非常小的偏移，即使仅仅发生一点点的偏摇，也无法满足要求。

以线性导向体作为开始的直线移动机构，高精度的机构已在市场上销售，能够充分设计成满足如上所述的要求。然而，在由于某个理由(例如装置的组装时的调整不足)而产生偏摇但不知该情况而继续进行处理时，会对偏移后的方向连续照射偏振光，不良品多发从而成品率大大恶化。

本申请的发明是考虑这样的点而做出的，目的在于，在将载置于工作台的基板输送到偏振光的照射面并对基板照射偏振光的偏振光照射装置中，能够检测偏摇的产生，能够有助于成品率的改善。

为了解决上述课题，本申请的技术方案1记载的发明具有如下结构，具备：光照射器，经由偏振元件对所设定的照射面进行光照射；以及输送系统，使载置有基板的工作台移动，将基板输送到照射面的位置，所述输送系统包括：第一直线移动机构，使工作台在从脱离照射面的位置朝向照射面的位置的第一方向上直线移动；以及θ方向移动机构，通过使所述工作台围绕与所述工作台的载置面垂直的轴旋转，将所述工作台设为相对于所述偏振元件为规定的姿态，所述偏振光照射装置中设置有用于检测所述工作台的偏摇的偏摇检测构件。

另外，为了解决上述课题，技术方案2记载的发明具有如下结构，即，在所述技术方案1的构成中，所述偏摇检测构件将激光分割，并对通过所述第一直线移动机构而与所述工作台一体地进行直线移动的部件的不同的二个部位照射激光，根据基于各个照射的激光的反射光的干涉光，检测所述工作台的偏摇。

另外，为了解决上述课题，技术方案3记载的发明具有如下结构，即，在所述技术方案2的构成中，所述第一直线移动机构是在所述第一方向上使第一定板与所述工作台一体地移动的机构，该第一定板上搭载有使所述工作台在与所述第一方向正交的第二方向上直线移动的第二直线移动机构，第二直线移动机构是使与所述工作台一体地直线移动的第二定板在第二方向上移动的机构，所述偏摇检测构件具备姿态伴随着偏摇的产生而变化的反射镜，反射镜安装于所述第一定板，所述不同的二个部位是反射镜上的部位。

另外，为了解决上述课题，技术方案4记载的发明具有如下结构，即，在所述技术方案1至3中任一项的构成中，所述输送系统输送基板以使载置于所述工作台的基板通过照射面，所述偏摇检测构件包括存储部，该存储部存储基板通过照射面时的偏摇的产生量。

另外，为了解决上述课题，技术方案5记载的发明具有如下结构，即，在所述技术方案1至4中任一项的构成中，具备与所述偏摇检测构件连接的顺序控制部，从脱离所述照射面的位置到所述照射面的位置通过所述第一直线移动机构使所述工作台移动时由所述偏摇检测构件检测到限度以上的偏摇的情况下，所述顺序控制部基于来自所述偏摇检测构件的指令，进行输出警报或者使所述输送系统停止的控制。

另外，为了解决上述课题，技术方案6记载的发明具有如下结构，即，在所述技术方案1的构成中，脱离所述照射面的位置是向所述工作台搭载基板的载入位置，所述偏摇检测构件是在从载入位置到所述照射面的位置进行直线移动时检测所述工作台的偏摇的构件。

发明的效果

如以下说明那样，根据本申请的技术方案1记载的发明，能够使工作台相对于偏振元件为规定的姿态，所以能够对基板照射偏振轴朝向期望的朝向的偏振光。并且，具备用于检测工作台的偏摇的构件，所以能够将不知道偏摇的产生而继续进行处理的情况防患于未然。为此，大量制造不良品而使成品率恶化的情况变少。

另外，根据技术方案2记载的发明，除了上述效果以外，根据照射的激光的反射光的干涉光，检测偏摇，所以尤其适于被要求非常严格的方向精度的偏振光照射装置中的偏摇检测。

另外，根据技术方案3记载的发明，除了上述效果以外，能够一边调节第二方向上的基板的位置一边照射偏振光，即使在该情况下，也对与工作台一体地在第一方向上移动的第一定板照射激光，并检测其反射光的干涉光的强度，由此检测偏摇，所以偏摇的检测不会变得困难或变得大规模。

另外，根据技术方案4记载的发明，除了上述效果以外，对基板照射偏振光时的偏摇的产生量被存储在存储部中，所以之后能够检查偏摇的产生。为此，能够对产品的品质的优劣与偏摇的关系进行分析。

另外，根据技术方案5记载的发明，除了上述效果以外，在检测到限度以上的偏摇时输出警报或停止输送，所以在由于偏摇而产生了偏振轴偏移的状态下进行处理的情况变得更少。

另外，根据技术方案6记载的发明，检测容易产生并且在产生了的情况下容易成为问题的、载入位置到照射面的位置之间的偏摇，所以能够更好地获得上述效果。

附图说明

图1是本申请发明的实施方式的偏振光照射装置的立体概略图。

图2是实施方式的装置的偏摇检测构件的概略图。

图3是对数据处理单元5中的数据处理的一例进行表示的图。

图4是对采用了工作台输送的构成的偏振光照射装置中的课题进行表示的立体概略图。

图5是对采用了工作台输送的构成的偏振光照射装置中的课题进行表示的俯视概略图。

符号说明

1：光照射器

11：光源

12：偏振元件单元

121：偏振元件

13：反射镜

2：输送系统

21：工作台

22：第一移动机构

23：第二移动机构

24：θ方向移动机构

31：第一定板

32：第二定板

4：激光干涉计

41：激光振荡器

42：中间单元

421：分光器

43：反射镜单元

5：数据处理单元

51：存储部

具体实施方式

接下来，对用于实施本申请发明的方式(以下，实施方式)进行说明。

图1是本申请发明的实施方式的偏振光照射装置的立体概略图。图1及图2所示的偏振光照射装置是用于对如显示器用的附有膜材的基板那样的基板S照射偏振光的装置，该偏振光照射装置具备光照射器1及输送系统2。

光照射器1对所设定的照射面I照射偏振光。照射面I被设定为二维的有限的区域，如图1所示，在该实施方式中是长方形的区域。

该实施方式的装置的为了光定向用而照射偏振光的装置，设定定向方向与照射面I一起在装置中被设定。设定定向方向通常被设为长方形的照射面I的短边或者长边的方向(但是，有时也被设为倾斜的方向)。

如图1所示，光照射器1具备光源11、及配置在光源11与照射面I之间的偏振元件单元。

光源11是形成长条的发光部的棒状的光源，配置成长度方向朝向照射面I的长边方向。在该实施方式中，使用水银灯作为光源11，但有时也使用金属卤化物水银灯。另外，有时也使用将点光源11排成一列而作为长条的发光部的光源。

在光源11的背后(照射面I的相反侧)，配置有反射镜13。反射镜13是沿着光源11的长度方向的长条的反射镜，而且是覆盖光源11的背后并使光向照射面I的侧反射来提高光的利用效率的反射镜。反射镜13的反射面的截面形状形成椭圆的圆弧或者抛物线。另外，光源11、反射镜13容纳在灯罩10内。

偏振元件单元是使多个偏振元件12单元化而成的，由多个偏振元件12、及保持多个偏振元件12的框架构成。各偏振元件12是方形的板状，并沿着光源11的长度方向排列。偏振元件单元被安装在构成光照射器1的灯罩10的下端开口，位于光源11与照射面I之间。

在该实施方式中，各偏振元件12是线栅偏振元件。但是，格栅的材质不限于金属(金属线)，所以在该说明书中简称为格栅偏振元件。

输送系统2具备供基板S载置的工作台21、及使工作台21移动的移动机构22～24。进行对工作台21载置基板S的动作的位置(以下，称为载入位置)设定在脱离照射面I的位置的位置。因此，输送系统2的主要的目的在于，使工作台21从载入位置移动到照射面的位置而输送基板S。

此外，在该实施方式中，输送系统2输送基板S以使基板S通过照射面I。在照射面I的位置使基板S静止并照射偏振光并不是不可能，但是如果是静止的状态，基板S的表面上的照射量的分布依赖于照射面I上的照度分布。为此，如果不进一步使照度分布均匀，则照射量在面内散乱。实施方式的装置考虑到该点，使基板S通过照射面I，在通过时照射偏振光。

为此，输送系统2具备的移动机构之一是使工作台21在从载入位置朝向照射面I的方向上直线移动的机构22，该方向的输送线设定成沿着照射面I并通过照射面I。以下，将该方向设为第一方向，将使部件沿该方向移动的直线移动机构22叫做第一移动机构。

输送系统2除此之外还具备第二移动机构23和θ方向移动机构24。第二移动机构23是使工作台21在沿着照射面I的方向而且是与第一方向垂直的第二方向上移动的机构。θ方向移动机构是使工作台21围绕与工作台21的基板载置面垂直的轴而移动(旋转)的机构。

第一移动机构22是直接使第一定板31直线移动的机构。作为第一移动机构22，在该实施方式中，采用线性电动机工作台，第一定板31为线性电动机工作台中的工作台。线性电动机工作台是具备沿着第一方向配置的线性电动机221及一对线性导向体222的机构，而且是通过线性电动机221使第一定板31沿着线性导向体222移动的机构。

第一定板31上搭载有第二定板32和第二移动机构23。第二移动机构23也由线性电动机工作台构成，并具备沿着第二方向配置的线性电动机231及一对线性导向体232。第二定板32为该线性电动机工作台中的工作台。这样具备各个线性电动机工作台即第一第二移动机构22、23的机构作为二轴型的线性电动机工作台(十字型XY工作台)而在市场上销售，能够使用此种工作台。

第二定板32上搭载有θ方向移动机构24。θ方向移动机构24包括使工作台21围绕工作台21的中心轴(在工作台21的基板载置面的中心通过并与工作台21垂直的轴)旋转的电动机。电动机的输出轴与工作台21的下表面连结。

另外，工作台21具备多个未图示的支承销。各支承销从工作台21的上表面稍微突出。各支承销是管状，进行用于真空吸附的吸气。工作台21在各支承销上被真空吸附的同时被保持。另外，在该说明书中，“工作台”一词以广义的意思使用，不限于载置基板S的台状的部件，只要能够保持基板S，就能够称为“工作台”。

对于这样的工作台21，设置有进行基板S的搭载和回收的未图示的机器人(robot)。该实施方式的装置，在设定于照射面I的一方侧的载入位置进行基板S的载置，通过输送系统2以通过照射面I的方式输送了基板S后，返回到载入位置而在相同的位置进行基板S的回收。因此，在载入位置配置有进行基板S的载置和回收的未图示的机器人。机器人被示教，以便在载入位置将一张基板S载置于工作台21，并在载入位置回收偏振光照射完毕的基板S。

另外，在工作台21上基板S以规定的姿态被保持，因此装置具备未图示的校准(alignment)机构。在基板S上，在规定的部位设置有多个校准标记，校准机构由分别对校准标记进行摄像的摄像元件、及按照来自摄像元件的输出对第二移动机构23及θ方向移动机构24进行控制的校准控制部等构成。校准控制部对第二移动机构23进行控制，以使基板S在第二方向上位于规定的位置，并且对θ方向移动机构24进行控制以便基板S在θ方向成为规定的姿态。第二移动机构23及θ方向移动机构24包括伺服机构，保持第二方向的位置及θ方向的姿态。

这样的实施方式的偏振光照射装置，考虑前述的偏摇的问题，具备偏摇检测构件。偏摇检测构件是在工作台21从载入位置一直直线移动到照射面I的位置时对工作台21的偏摇进行检测的构件。

图2是实施方式的装置的偏摇检测构件的概略图。在该实施方式中，偏摇检测构件对与工作台21一体地直线移动的部件的不同的二个部位照射激光，并根据基于各个照射的激光的反射光的干涉光来检测偏摇。作为这样的方式的偏摇检测构件的一例，在实施方式中，采用激光干涉计4。激光干涉计4通过向对象物照射激光并检测在对象物反射后返回来的激光的干涉光，由此计测距离及角度。在该实施方式中，激光干涉计4对安装于第一定板31的反射镜单元43照射激光，直接检测第一定板31的偏摇。

发明人们深入研究了在如上所述的采用激光干涉计4作为偏摇检测构件的情况下对何处照射激光的构成最佳。激光照射在考虑工作台21的偏摇的检测时，对工作台21照射激光并检测其反射光的干涉光，这是自然的。然而判断出：在实施方式的偏振光照射装置中，对工作台21照射激光并检测偏摇不是优选的。如上所述，实施方式的装置包括θ方向移动机构24，能够相对于照射的偏振光的偏振轴而将基板S设为朝向期望的方向的姿态。这主要是应对想要使光定向到期望的方向这一装置用户的要求，但是对于直接检测工作台21的偏摇而言，成为障碍。为了利用激光干涉计4进行姿态检测，需要使照射的激光朝向激光干涉计4并返回，但工作台21通过θ方向移动机构24而进行θ方向移动(旋转)，成为任意的姿态。为此，即使搭载有激光干涉计4，装置用户使θ方向移动机构24动作而使工作台21的姿态变化的结果是，成为无法检测偏摇的状态。

考虑如上所述的点，实施方式的装置采用对于第一定板31照射激光并检测偏摇的构成。如上所述、θ方向移动机构24隔着第二定板32而搭载于第一定板31上。因此，即使θ方向移动机构24动作，第一定板31也不进行θ移动，姿态不变化。并且，工作台21隔着第二定板32及θ移动机构24而搭载于第一定板31上，所以在第一定板31发生偏摇时，当然成为工作台21上的基板S的偏摇。并且，第一移动机构22是输送系统2中的主要的机构而且是使工作台21进行长距离移动的机构，而且是偏摇的主要产生源。第一移动机构22直接使第一定板31移动，所以如果检测第一定板31的偏摇，则也能够检测成为问题的基板S的偏摇。基于这样的想法，发明人们想到了对第一定板31照射激光来检测偏摇的构成。

具体进行说明，如图2所示，激光干涉计4包括：激光振荡器41、包括将从激光振荡器41输出的激光分割的分光器421的中间单元42、安装在第一定板31的侧面的反射镜单元43、及检测干涉光的检测器44等构成。激光振荡器41、中间单元42及检测器44构成干涉计主体40，干涉计主体40被固定在未图示的支承台。

作为激光振荡器41，能够使用例如He－Ne激光振荡器41，检测器44使用例如Si光电二极管。

中间单元42是并列设置有分光器421和反射镜422的单元。反射镜422配置成相对于被分光器421分割出的另一方的光路垂直，因此如图2所示，在中间单元42的出射侧，激光的光路被分割成平行的二个光路451、452。以下，将这些光路设为第一光路451、第二光路452。

反射镜单元43是具有形成为二个截面V字状的槽(以下，称为V槽)431、432的反射面的光学部件(角反射器)。如图2所示，反射镜单元43中的一方的V槽431位于第一光路451上，另一方的V槽432位于第二光路上452。反射镜单元43被固定在第一定板31上的规定的位置，以便相对于干涉计主体40成为如上所述的位置关系。另外，在干涉计主体40，激光振荡器41与检测器44成为相对于中间单元42内的分光器421的分割面423、光轴垂直地交叉的姿态及位置。

对于基于这样的激光干涉计4的偏摇的检测，在下面进行说明。

反射镜单元43的各V槽431、432分别形成直角交叉的反射面。因此，如图2所示，在沿着第一光路451进来的激光到达一方的V槽431时，在反射面进行二次反射后通过与去路光平行的光路而返回到中间单元42。关于第二光路452也是同样的，在沿着第二光路452进来的激光到达另一方的V槽432时，在反射面进行二次反射后通过平行的光路而返回到中间单元42。这样返回的各归路光在分光器421中在分割面423合成，并到达检测器44而被检测。

将在第一光路451上前进并在一方的V槽431反射后返回到中间单元42、并被检测器44检测的光的光路长设为L₁，将在第二光路452上前进并在另一方的V槽432反射后返回到中间单元42、并被检测器44检测的光的光路长设为L₂。二个光通过分光器421合成并干涉，所以检测器44检测的是干涉光的强度，强度与光路差(|L₁－L₂|)对应。

在第一定板31产生偏摇时，第一定板31的姿态变化，反射镜单元43相对于各光路451、452的朝向变化。此时，各V槽431、432的朝向也变化，但各V槽431、432形成互相正交的二个反射面，所以从各V槽431、432出射的归路光与姿态变化无关地相对于去路光平行地前进。为此，同样地通过分光器421合成并干涉，干涉光的强度通过检测器44来检测。

并且，光路差根据第一定板31的姿态变化而变化，所以检测的干涉光的强度也变化。例如激光是波长632nm的He－Ne激光的情况下，光路差每当有316nm不同，干涉光的强度周期地发生变化。因此，如果将某时刻的干涉光的强度保存为基准值，则能够检测以该时刻的姿态为基准的第一定板31的姿态变化即偏摇。

通常，光路差的变化比激光的半波长(在此是316nm)大。因此，光路差的变化的大小与干涉光的强度的周期性的变化的频率、即干涉条纹的明暗的数量相当。在将第一定板31向第一方向移动了时观测的干涉条纹的数量设为n，将激光的波长设为λ时，nλ/2与光路差(|L₁－L₂|)的变化相当(nλ/2＝Δ|L₁－L₂|)。

激光干涉计输出从成为某基准的时刻开始的干涉条纹的计数数。偏摇检测构件对于该输出应用基准值，判断是否产生了偏摇。

另外，还能够根据激光干涉计4的输出来算出产生了何种程度的偏摇。详细的说明省略，但如图2所示，在将二个V槽431、432之间的距离设为W时，第一定板31的姿态变化的角度(即，偏摇的大小)Δθ以Δθ＝sin^－1(|L₁－L₂|/W)表示。因此，通过将反射镜单元43相对于第一方向垂直的情况下的|L₁－L₂|作为基准值(零)来计数干涉条纹的数量而获得的n，求出Δ|L₁－L₂|，并代入到上述式中，从而求出偏摇的产生量(Δθ)。

另外，干涉计主体40保持被固定于未图示的支柱台并相对于第一定板31上的反射镜单元43固定的位置。为此，激光的第一光路及第二光路的各光路长伴随着第一定板31的移动而变化，但只要反射镜单元43的姿态不变化，光路差(|L₁－L₂|)就是一定的，仅在反射镜单元43的姿态变化了的情况下，表现出如上所述的干涉光强度的变化。也就是说，与基于第一移动机构22的工作台21的移动无关，而且在移动的过程中，始终能够检测偏摇。

采用这样的激光干涉计4作为偏摇检测构件，关于即使是少许的偏摇也可能成为问题的光定向用的偏振光照射装置是有意义的。激光干涉计是即使是如上所述的少许的姿态变化也能够将其检测为干涉光强度的变化的部件，而且是尤其适合于被要求例如0.05度以下这一非常严格的方向精度的光定向用的偏振光照射装置中的偏摇检测。

实施方式的装置根据这样的激光干涉计4的动作原理而具备被输入激光干涉计4的输出的数据处理单元5。数据处理单元5与激光干涉计一起构成偏摇检测构件，该数据处理单元5包括存储激光干涉计4的输出值的存储部51、算出激光干涉计4的输出值相对于基准值的偏移的运算处理部52等。关于数据处理单元5中的数据处理的一例，使用图3进行说明。图3是对数据处理单元5中的数据处理的一例进行表示的图。

实施方式的装置如图1所示，具备对装置的各部进行控制的主控制部50。数据处理单元5成为该主控制部的要素，以下说明的数据处理由主控制单元执行。

如前所述，若在偏振光的照射时产生偏摇，则偏振轴的朝向偏移而进行照射，所以需要至少在偏振光的照射时检测是否未产生偏摇。在实施方式的装置中，通过校准机构预先对基板S进行校准，校准也包括θ方向的校准。因此，考虑将校准完成时的位置作为基准，从该位置起开始干涉条纹的数量的计数，从而检测偏摇。也就是说，在载入位置进行校准，所以考虑将载入位置处的激光干涉计4的输出值作为基准值，通过伴随着第一方向上的第一定板31的移动而激光干涉计4的输出相对于基准值是否变化为限度以上，监视偏摇的产生。

可以是这样的数据处理，但也有能够简化的要素。这是因为，有时即使在从载入位置一直到照射面I的位置的过程暂时产生偏摇，也返回到原来的姿态，而在照射面I未产生偏摇。例如，也存在如下情况，即，在第一移动机构22包括的部件上有如接缝那样的特殊部位，虽然在该特殊部位暂时产生偏摇，但是如果超过该部位则还返回到原来的姿态的情况。考虑到这样的点，在该实施方式中，将即将到达照射面I的位置之前的位置处的激光干涉计4的输出值设为基准，用相对于该值的差分来监视偏摇的产生。

具体进行说明，在图3中，横轴表示第一方向即输送方向上的第一定板31的位置，纵轴表示激光干涉计4的输出值(干涉条纹的计数数)。如图3所示，伴随着向第一方向的移动，激光干涉计4的输出值(干涉条纹的计数数)变化。此时，如果输出值(计数数)的最大值为一定以下，则成为问题的偏摇并不产生。另外，通过激光干涉计4的检测部的输出的变化来检测第一定板31姿态变化为相反朝向的情况，所以在该情况下，减去输出值(计数数)后输出。

在图3中，第一定板31处于即将到达照射面I的位置前的位置处时的激光干涉计4的输出值被设为基准值。以下将该位置称为基准位置，在图3以P₀表示。另外，将工作台21上的基板S的输送方向前侧的边缘到达了照射面I时的第一定板31的后侧的边缘的位置设为P₁，并称为照射开始位置。另外，将基板S的输送方向后侧的边缘已通过了照射面I时的第一定板31的后侧的边缘的位置设为P₂，并作为照射结束位置。基准位置P₀是相对于照射开始位置P₁离开了距离d的位置，距离d在例如2000～5000mm程度的范围内适当选定。

数据处理单元5首先取得基准位置P₀处的激光干涉计4的输出值作为基准值并存储在存储部51。例如，当基板S在载入位置搭载于工作台21时激光干涉计4开始动作，将此时的输出值重置为零。并且，将到达基准位置P₀时的输出值(计数数)作为基准值。在工作台21从基准位置P₀进一步前进时，数据处理单元5依次存储激光干涉计4的输出值，并且依次计算与基准值的差分，并存储于存储部51。并且，在偏摇的监视区域，将差分的最大值作为偏摇值而存储。

如图3所示，从照射开始位置P₁到照射结束位置P₂之间是偏摇的监视区域，对这期间的激光干涉计4的输出值进行计数。另外，来自激光干涉计4的输出值的取得及向存储部51的存储可以在到达P₂的时刻结束，也可以之后还稍微继续。

在数据处理单元5中，存储部51是如RAM那样的存储器元件，运算处理部52是微处理器。数据处理单元5中安装程序，以进行如上所述的数据处理。并且，数据处理单元5具备显示存储于存储部51的各数据的显示部53。数据处理单元5能够将偏摇的产生量作为如图3所示那样的曲线图并显示在显示部53。

接下来，对实施方式的偏振光照射装置的整体的动作进行说明。

工作台21位于载入位置的状态下，未图示的机器人动作，基板S被载置于工作台21。然后，校准机构动作而进行第二方向及θ方向的校准。

在校准完成后，第一移动机构22动作，使工作台21从载入位置向第一方向移动。工作台21在基准位置P₀通过后到达照射面I的位置，在照射面I的位置通过后到达前进界限位置。前进界限位置是，工作台21上的基板S的后侧的边缘完全通过照射面I、然后稍微前进了的位置。

工作台21到达前进界限位置时，第一移动机构22使工作台21后退，通过照射面I后返回到载入位置。相对于工作台21上的基板S，在去路移动中通过照射面I时和在归路移动中通过照射面I时这两个时刻照射偏振光。

然后，返回到载入位置的基板S由机器人从工作台21取走，机器人将下一个基板S载置于工作台21。然后，重复同样的动作。

在上述动作中，如前所述，将工作台21到达了基准位置时的激光干涉计4的输出值作为基准值而存储在存储部51中，基准位置以后的激光干涉计4的输出值依次存储在存储部51中。数据处理单元5算出与基准值的差分，并且算出差分在从P₁至P₂的最大值作为偏摇值。

进行这样的对于各基板S的单片的偏振光照射，装置将对各基板S进行了处理时的激光干涉计4的输出值的数据作为履历数据存储在存储部51中。履历数据与存储该数据时的基板S的特定信息(基板ID)一起存储。

存储部51的履历数据由作业员随时检查。例如，一天中几次将数据显示在显示部53进行检查、或在产品有不良时特别进行检查。在不考虑产品的定向特性的情况下，按照该产品中的基板ID参照履历数据，进行是否未发生偏摇的分析。

这样，根据实施方式的偏振光照射装置，具备对工作台21的偏摇进行检测的构件，所以能够将不知道偏摇的产生而继续处理的情况防患于未然。为此，不会出现制造出大量不良品而使成品率恶化。

另外，在实施方式的偏振光照射装置中，如前所述，对第一定板31设置激光干涉计4并计测干涉光的强度，所以能够通过θ方向移动机构24任意地进行基板S的姿态调整并且能够可靠地进行基板S的偏摇的检测。

另外，在不是对第二定板32而是对第一定板31设置激光干涉计4这一点上也具有其他的显著的意义。为了检测偏摇，还考虑对第二定板32设置激光干涉计4。然而，第二定板32通过第二移动机构23而在第二方向上移动。在将反射镜单元43固定在第二定板32并检测基于来自第二定板32的反射光的干涉光的情况下，第二定板32向第二方向移动，因此反射镜单元43也相对于激光干涉计4的各光路451、452移动。如果是反射镜单元43的一个反射面的宽度内的较短的移动距离，则与移动无关，还能够通过干涉光的强度计测来检测偏摇，但该容许距离是例如10mm左右的少许的距离。

虽然第二方向的移动用于照射面I内的宽度方向的照射位置的微调节，但是也假定为远远比容许距离长的距离的移动。因此，在将反射镜单元43安装于第二定板32的构成中，难以进行偏摇的检测。也考虑对与第二定板32进行相同的移动的部件设置干涉计主体40，但构造变得大规模，该部件无法检测发生了偏摇。

另外，在工作台21本身安装反射镜单元43来检测偏摇并不是优选这一点已在前叙述过，但对进行与工作台21的θ移动相同的θ移动的部件安装干涉计主体40的构成也不是优选的。除了存在构造变得大规模的问题以往，还存在难以严格区别角度的变化和偏摇产生的问题。

在没有这样的困难性及问题的点上，对第一定板31安装反射镜单元43的构成有优越性。换言之，在能够进行照射面I的宽度方向上的照射位置的调节或能够以偏振光朝向任意的朝向的状态照射偏振光的构成中，实施方式的装置具有能够高精度且可靠地进行偏摇的检测这一显著的意义。

另外，在激光干涉计4是沿着第一方向照射激光的构成这一点上，具有其他的意义。也能够通过沿着例如第二方向对于第一定板31照射激光来检测偏摇。例如，将具有长条的反射面的反射镜单元相对于第一定板31安装，该长条的反射面具有沿着第一方向的第一定板31的移动距离以上的长度。通过从第二方向对于与第一定板31一起移动的反射镜单元照射激光，并检测该反射光的干涉光的强度，同样能够进行偏摇的检测。然而，构造尤其是光学系统的构成复杂且是大规模的、具有变得高成本的缺点。在没有这样的缺点的点上，沿着第一方向照射激光并检测偏摇的构成具有显著的意义。

另外，在第二方向的移动、θ方向的移动是不需要的情况下，也能够对于工作台21设置激光干涉计4，另外，也能够对于与工作台21一体地沿第一方向移动的其他的部件设置激光干涉计4。

对于基板S以规定的角度Θ照射偏振光所用的θ方向的移动，除了使工作台21进行θ移动的构成以外，也可能是使偏振元件12进行θ移动来使姿态偏振、或者使灯罩10整体进行θ移动的构成。在这样的情况下，还存在不对工作台21设置θ方向移动机构的情况。

在上述的实施方式中，偏摇检测构件的检测结果仅仅是作为履历数据存储在存储部51中，但也可以在产生了限度以上的偏摇的情况下输出警报，还可以设置安装取消偏振光照射处理这样的控制顺序。例如，在将载入位置的激光干涉计4的输出值作为基准值并在工作台21到达照射面I为止的期间激光干涉计4的输出值相对于基准值变化为限度以上的情况下，输出警报，并且装置紧急停止。这样，能够将在方向精度恶化的状态下照射偏振光的情况防患于未然，所以不会产出不良品。

在具体进行说明时，装置具备的主控制部包括顺序控制部。顺序控制部进行控制，以使装置的各部以规定的顺序动作。在数据处理单元5内，事先设定用于判断已产生了限度以上的偏摇的情况的基准值(以下，警戒基准值)，将用于判断激光干涉计的输出是否达到了警戒基准值的构件、及警戒基准值的情况下对顺序控制部进行警戒输出的输出构件设置在数据处理单元5内。这些构件是适当的电路或者程序。并且，将顺序控制部构成为，在输入了警戒输出的情况下，能够输出警报信号及/或能够使装置紧急停止。警报输出除了能够如警报灯那样的点灯以外，还能够作为履历信息来记录，因此能够使用。

另外，在上述的实施方式中，构成偏摇检测构件的激光干涉计4，对第一定板31的不同的二个部位照射激光，且检测基于各个反射光的干涉光的强度，但也可以是其他的构成。例如，对成为基准的所固定的位置及姿态的反射板照射由分光器分割出的一方的激光而使之反射，并对第一定板31照射另一方而使之反射。二个反射光的干涉光的强度伴随着工作台21向第一方向的移动而变化，但此时的变化的方法在产生了偏摇的情况和未产生了偏摇的情况之间不同。因此，事先使不产生偏摇的情况下的干涉光的变化的图案预先存储在存储部51中，通过与之的比较，能够检测偏摇的产生。

另外，上述的实施方式的偏振光照射装置是光定向用的偏振光照射装置，但在光定向用以外的用途中也能够使用本申请发明的装置。

另外，将激光干涉计4说明为计数干涉条纹的数量并输出的部件，但还存在相对于检测的偏摇的大小而言激光的波长较长的情况、光路差的变化在λ/2以内的情况，在该情况下，能够不通过干涉条纹的数量而是通过干涉光的强度变化本身来检测偏摇。也就是说，能够捕捉干涉光强度变化某限度以上的情况并作为偏摇产生。

Claims (6)

1.一种偏振光照射装置，其特征在于，具备：

光照射器，经由偏振元件对所设定的照射面进行光照射；以及

输送系统，使载置有基板的工作台移动，将基板输送到照射面的位置，

所述输送系统包括：第一直线移动机构，使工作台在从脱离照射面的位置朝向照射面的位置的第一方向上直线移动；以及θ方向移动机构，通过使所述工作台围绕与所述工作台的载置面垂直的轴旋转，将所述工作台设为相对于所述偏振元件为规定的姿态，

所述偏振光照射装置中设置有用于检测所述工作台的偏摇的偏摇检测构件。

2.如权利要求1所述的偏振光照射装置，其特征在于，

所述偏摇检测构件将激光分割，并对通过所述第一直线移动机构而与所述工作台一体地进行直线移动的部件的不同的二个部位照射激光，根据基于各个照射的激光的反射光的干涉光，检测所述工作台的偏摇。

3.如权利要求1所述的偏振光照射装置，其特征在于，

所述第一直线移动机构是在所述第一方向上使第一定板与所述工作台一体地移动的机构，

该第一定板上搭载有使所述工作台在与所述第一方向正交的第二方向上直线移动的第二直线移动机构，

第二直线移动机构是使与所述工作台一体地直线移动的第二定板在第二方向上移动的机构，

所述偏摇检测构件具备姿态伴随着偏摇的产生而变化的反射镜，反射镜安装于所述第一定板，所述不同的二个部位是反射镜上的部位。

4.如权利要求1至3中任一项所述的偏振光照射装置，其特征在于，

所述输送系统输送基板，以使载置于所述工作台的基板通过照射面，

所述偏摇检测构件包括存储部，该存储部存储基板通过照射面时的偏摇的产生量。

5.如权利要求4所述的偏振光照射装置，其特征在于，

所述偏振光照射装置具备与所述偏摇检测构件连接的顺序控制部，

在通过所述第一直线移动机构而从脱离所述照射面的位置向所述照射面的位置移动时所述偏摇检测构件检测到限度以上的偏摇的情况下，所述顺序控制部基于来自所述偏摇检测构件的指令进行输出警报或者使所述输送系统停止的控制。

6.如权利要求5所述的偏振光照射装置，其特征在于，

脱离所述照射面的位置是向所述工作台搭载基板的载入位置，

所述偏摇检测构件是在从载入位置一直直线移动到所述照射面的位置时检测所述工作台的偏摇的构件。