CN203720500U - 光取向用偏振照射装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光取向用偏振照射装置，其即使长期使用也可抑制线栅偏振器或特定波长选择滤波器的性能劣化，且耐久性高。本实用新型的光取向用偏振照射装置(1)，其沿着形成取向膜的基板(W)的宽度方向延伸设置光照射部(2)，一边沿着与基板(W)的宽度方向交叉的扫描方向(S)扫描基板(W)或光照射部(2)，一边向基板(W)上照射特定波长的偏振光，所述光照射部(2)具备光源(20)、特定波长选择滤波器(21)以及线栅偏振器(22)，其中，光照射部(2)具备包覆线栅偏振器(22)的导电体栅格(22B)的防氧化膜(22C)，且具备对线栅偏振器(22)进行冷却的空冷装置(23)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于光取向处理的光取向用偏振照射装置。
背景技术
近年来，在形成液晶元件的取向膜或利用紫外线硬化型液晶的光学薄膜的取向层等具有使液晶分子取向的功能的膜或层(以下统称为取向膜)时，采用光取向处理。在进行光取向处理时，向成为取向膜的感光性树脂膜以偏振轴特定的偏振状态(例如直线偏振状态)照射所选择波长(例如紫外光)的光。
光取向处理用偏振照射装置已知有一种如下装置：为了连续形成具有规定宽度的取向膜，沿着取向膜的宽度方向配置棒状的光源(长弧灯)，组合该光源和偏振器沿着取向膜的宽度方向照射选择波长的偏振光，并向与取向膜的宽度方向交叉的方向扫描该光源和偏振器(参考下述专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006－133498号公报
长弧灯在使光取向处理所需的短波长紫外光(例如254nm波长光)高效地发光时也适合作为光取向用偏振照射装置的光源。在将长弧灯用作光源时，由于向与光源的长边方向交叉的方向呈放射状照射光，因此偏振器使用入射角度依赖性较少的线栅偏振器。
线栅偏振器为如下偏振器：在石英玻璃等透明基板上形成导电体栅格的格子状图案，将导电体栅格的间距设为所入射的光的波长以下，从而反射与栅格的长边方向平行的偏振成分，使与栅格的长边方向正交的偏振成分通过。
利用这种线栅偏振器的光取向用偏振照射装置存在如下问题：由铝等金属形成的导电体栅格接收所入射的短波长紫外光而引起氧化或热变化，导致线栅偏振器的性能劣化。通常情况下，偏振器的性能能够用所透射的偏振光的消光比ER(=Ip／Is，Ip为P偏振强度，Is为S偏振强度)表示，但若长期使用利用线栅偏振器的光取向用偏振照射装置，则产生因前述导电体栅格的氧化等而无法获得所期望的消光比的问题。
并且，光取向用偏振照射装置有为了获得所期望的照射光波长而在光源与偏振器之间配置使特定波长透射的滤波器的情况，但该滤波器有时受入射光引起的热影响而导致波长选择性下降，因此也存在因长期使用而产生性能劣化的问题。
并且，以往的光取向用偏振照射装置由于线栅偏振器的导电体栅格直接与取向膜面对面，因此不仅使露出的导电体栅格暴露成容易氧化的状态，而且使来自取向膜的气化成分附着于导电体栅格，因此也有可能发生性能劣化。
实用新型内容
本实用新型以解决这种问题为课题的一例。即，本实用新型的目的在于能够提供一种即使长期使用也可抑制线栅偏振器或特定波长选择滤波器的性能劣化、且耐久性高的光取向用偏振照射装置等。
为了实现这种目的，根据本实用新型的光取向用偏振照射装置至少具备以下结构。
一种光取向用偏振照射装置，其沿着形成取向膜的基板的宽度方向延伸设置光照射部，一边沿着与所述基板的宽度方向交叉的扫描方向扫描所述基板或所述光照射部，一边向所述基板上照射特定波长的偏振光，所述光照射部具备光源、特定波长选择滤波器以及线栅偏振器，其中，所述光照射部具备包覆所述线栅偏振器的导电体栅格的防氧化膜，所述光照射部具备对所述线栅偏振器进行冷却的空冷装置。
根据这种特征的光取向用偏振照射装置，能够抑制与长期使用相伴的线栅偏振器或特定波长选择滤波器的性能劣化，进而能够获得耐久性高的光取向用偏振照射装置。
附图说明
图1是示出本实用新型的一实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。
图2是示出本实用新型的一实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。
图3是示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。
图4是示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。
图5是示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。
附图标记说明
1-光取向用偏振照射装置，2-光照射部，3-基板台，4-扫描装置，20-光源，21-特定波长选择滤波器，22-线栅偏振器，22A-母材，22B-导电体栅格，22C-防氧化膜，23-空冷装置，24-气体填充装置，24A-密封框，2U-光照射单元，W-基板，S-扫描方向，C-冷却风，G-惰性气体。
具体实施方式
以下，参考附图对本实用新型的实施方式进行说明。在以下附图中，将扫描方向设为Y方向，将铅垂上方设为Z方向，将与扫描方向以及铅垂上方正交的方向即基板的宽度方向设为X方向。图1以及图2是示出本实用新型的一实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。图1(a)为俯视观察光取向用偏振照射装置的说明图，图1(b)为主视观察光取向用偏振照射装置的说明图。并且，图2(a)为侧视观察光取向用偏振照射装置的说明图，图2(b)为图2(a)中的A部的放大图。
光取向用偏振照射装置1具备光照射部2、基板台3以及扫描装置4。在图示的例子中，示出了沿着扫描方向S(图示Y方向)移动基板台3的例子，但不限于此，也可以向与图示Y方向相反的一侧移动光照射部2。在基板台3上放置形成取向膜的基板W。光照射部2具备光源20、特定波长选择滤波器21以及线栅偏振器22，光照射部2沿基板W的宽度方向(图示X方向)延伸设置。光取向用偏振照射装置1一边沿着与基板W的宽度方向交叉的方向扫描基板W或光照射部2，一边向基板W上照射特定波长的偏振光。
图1以及图2所示的光照射部2通过在基板W的宽度方向(图示X方向)上并列配置多个分别具备光源20、特定波长选择滤波器21以及线栅偏振器22的光照射单元2U而构成。并且，光源20为将其长边方向沿着扫描方向S配置的长弧灯。沿着基板W的宽度方向平行排列有长度小于基板W的宽度的长弧灯。
光照射部2具备包覆线栅偏振器22的导电体栅格22B的防氧化膜22C。即，如图2(b)所示，在线栅偏振器22中，在由石英玻璃等构成的透明母材22A呈格子状形成有由铝等构成的导电体栅格22B，由防氧化膜22C包覆以比透射光的波长窄的间隔配置的导电体栅格22B。
防氧化膜22C能够通过SiO2、HfO2等的原子层沉积(ALD)而形成。在线栅偏振器22中，例如母材22A的厚度为1.0mm左右，导电体栅格22B的高度为150～200mm左右，导电体栅格22B的排列间距为120nm左右，而防氧化膜22C的膜厚为0.1～10nm左右。
并且，光照射部2具备对线栅偏振器22进行冷却的空冷装置23。该空冷装置23可以对线栅偏振器22单独进行冷却，也可以对线栅偏振器22和特定波长选择滤波器21同时进行冷却。在图2(a)所示的例子中，空冷装置23通过向特定波长选择滤波器21与线栅偏振器22之间供给冷却风C，从而对线栅偏振器22和特定波长选择滤波器21同时进行冷却。
在图示的例子中，冷却风C沿着对基板W进行扫描的扫描方向S被送入线栅偏振器22与特定波长选择滤波器21之间。通过形成这种冷却风C的流动，线栅偏振器22以及特定波长选择滤波器21在基板W的宽度方向上被均匀地冷却，与扫描方向S正交的方向的温度条件变得相同，进而能够形成高品质的取向膜。
图3为示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图。图3(a)为侧视观察光取向用偏振照射装置的说明图，图3(b)为图3(a)中的A部的放大图。
在该例子中，除了前述光取向用偏振照射装置1的结构之外，光照射部2还具备以惰性气体G的气氛覆盖线栅偏振器22的导电体栅格22B的气体填充装置24。作为惰性气体G，能够使用氮气或氩气。
在图示的例子中，气体填充装置24由在导电体栅格22B的周围密封惰性气体G的密封框24A构成。密封框24A通过透明的对置板24A1和侧部24A2气密地包围线栅偏振器22的形成有导电体栅格22B的表面，且在内部填充有氮气或氩气等惰性气体G。通过设成这种结构，能够防止曝光时产生的来自取向膜的气化成分附着于导电体栅格，进而能够抑制线栅偏振器22的特性劣化，并且由于清洗容易，因此能够改善维护性。
作为气体填充装置24，不限于这种密封框24A的结构，只要是能够以惰性气体G始终覆盖导电体栅格22B的周围的装置，便可以为任何一种结构。例如，可以为使惰性气体G在导电体栅格22B的周围循环的装置或者使惰性气体G停留在导电体栅格22B的周围的装置等。并且，通过填充这种惰性气体G，能够兼带着冷却线栅偏振器22。
图4是示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图，并示出空冷装置的其他结构例。图4所示的空冷装置通过向线栅偏振器22上的形成特定波长选择滤波器21的滤波器层21F供给冷却风C，来对线栅偏振器22和特定波长选择滤波器21同时进行冷却。在此，通过栅偏振器22的母材22A的表面(形成导电体栅格22B的表面和相反侧的表面)形成滤波器层21F来配备特定波长选择滤波器21，使冷却风C在特定波长选择滤波器21上通过。滤波器层21F能够例如由多层介质膜等形成。
图5是示出本实用新型的其他实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置的整体结构的说明图，并示出光照射部的其他结构例。图5所示的光照射部2的光照射单元2U沿着扫描方向S配置有多段，一个段中的光照射单元2U的位置和与该一个段相邻的段中的光照射单元2U的位置相互移位而配置。并且，在该结构中，也设有前述空冷装置23，该空冷装置23沿着扫描方向S供给冷却风C。通过如此供给冷却风C，能够沿着基板W的宽度方向均匀地冷却线栅偏振器22和特定波长选择滤波器21。由此，与扫描方向S正交的方向的温度条件变得相同，进而能够形成高品质的取向膜。
如以上说明，本实用新型的实施方式所涉及的光取向用偏振照射装置1具备包覆线栅偏振器22的导电体栅格22B的防氧化膜22C，且具备对线栅偏振器22进行冷却的空冷装置23，除此之外还对线栅偏振器22和特定波长选择滤波器21同时进行冷却，且具备以惰性气体气氛覆盖线栅偏振器22的导电体栅格22B的气体填充装置24，从而能够抑制因长期使用而产生的线栅偏振器22或特定波长选择滤波器21的性能劣化。由此，能够有效地提高光取向用偏振照射装置1的耐久性。
以上，参考附图对本实用新型的实施方式进行了详细说明，但具体结构不限于这些实施方式，在不脱离本实用新型的宗旨的范围内的设计的变更等也包含于本实用新型中。并且，上述的各实施方式只要其目的以及结构等不发生特别的矛盾或问题，就可流用相互的技术并进行组合。
Claims (14)
1.一种光取向用偏振照射装置，其沿着形成取向膜的基板的宽度方向延伸设置光照射部，一边沿着与所述基板的宽度方向交叉的扫描方向扫描所述基板或所述光照射部，一边向所述基板上照射特定波长的偏振光，所述光照射部具备光源、特定波长选择滤波器以及线栅偏振器，所述光取向用偏振照射装置的特征在于，
所述光照射部具备包覆所述线栅偏振器的导电体栅格的防氧化膜，
所述光照射部具备对所述线栅偏振器进行冷却的空冷装置。
2.根据权利要求1所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述空冷装置向所述特定波长选择滤波器与所述线栅偏振器之间供给冷却风，或者
所述空冷装置向所述线栅偏振器上的形成所述特定波长选择滤波器的滤波器层供给冷却风。
3.根据权利要求1所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述空冷装置沿着所述扫描方向供给冷却风。
4.根据权利要求2所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述空冷装置沿着所述扫描方向供给冷却风。
5.根据权利要求1所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射部具备以惰性气体气氛覆盖所述线栅偏振器的导电体栅格的气体填充装置。
6.根据权利要求2所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射部具备以惰性气体气氛覆盖所述线栅偏振器的导电体栅格的气体填充装置。
7.根据权利要求3所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射部具备以惰性气体气氛覆盖所述线栅偏振器的导电体栅格的气体填充装置。
8.根据权利要求4所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射部具备以惰性气体气氛覆盖所述线栅偏振器的导电体栅格的气体填充装置。
9.根据权利要求5所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述气体填充装置为在所述导电体栅格的周围密封惰性气体的密封框。
10.根据权利要求6所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述气体填充装置为在所述导电体栅格的周围密封惰性气体的密封框。
11.根据权利要求7所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述气体填充装置为在所述导电体栅格的周围密封惰性气体的密封框。
12.根据权利要求8所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述气体填充装置为在所述导电体栅格的周围密封惰性气体的密封框。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射部通过沿所述基板的宽度方向并列配置多个光照射单元而构成，所述光照射单元具备光源、特定波长选择滤波器以及线栅偏振器，
所述光源将该光源的长边方向沿着所述扫描方向配置。
14.根据权利要求13所述的光取向用偏振照射装置，其特征在于，
所述光照射单元沿着所述扫描方向配置有多段，一个段中的所述光照射单元的位置和与所述一个段相邻的段中的所述光照射单元的位置相互移位而配置。
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