DE60100830T2 - Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen - Google Patents

Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen Download PDF

Info

Publication number
DE60100830T2
DE60100830T2 DE60100830T DE60100830T DE60100830T2 DE 60100830 T2 DE60100830 T2 DE 60100830T2 DE 60100830 T DE60100830 T DE 60100830T DE 60100830 T DE60100830 T DE 60100830T DE 60100830 T2 DE60100830 T2 DE 60100830T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
glass plates
polarized light
irradiation device
polarizing element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60100830T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60100830D1 (de
Inventor
Shinji Suzuki
Sayu Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Original Assignee
Ushio Denki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK filed Critical Ushio Denki KK
Application granted granted Critical
Publication of DE60100830D1 publication Critical patent/DE60100830D1/de
Publication of DE60100830T2 publication Critical patent/DE60100830T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3066Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Polarisationselement einer Lichtbestrahlungsvorrichtung zur optischen Ausrichtung von Flüssigkristallen, bei welcher die Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristallzellenelementes mit polarisiertem Licht bestrahlt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Polarisationselement, welches zur optischen Ausrichtung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms geeignet ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Flüssigkristallzellenelement wird folgendermaßen hergestellt:
  • Eine auf der Oberfläche eines durchsichtigen Substrates gebildete Ausrichtungsschicht wird einer Behandlung zum Ausrichten der Flüssigkristalle in eine gewünschte Richtung (Ausrichtungsbehandlung) unterzogen.
  • Zwei dieser durchsichtigen Substrate werden in der Weise aneinander geklebt, dass die Ausrichtungsschichten sich innenseitig befinden und zwischen den zwei Substraten ein Spalt mit einem vorgegebenen Abstand eingehalten wird.
  • In diesen Spalt werden Flüssigkristalle injiziert. Für die vorstehend beschriebene Ausrichtungsbehandlung der Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristallzellenelementes gibt es eine Technik, welche "optische Ausrichtung" genannt wird. Hierbei wird eine Ausrichtungsschicht mit polarisiertem Licht bestrahlt und belichtet.
  • Eine Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zur optischen Ausrichtung ist beispielsweise aus der japanischen Offenlegungsschrift HEI 10-90684 bekannt.
  • Außer zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Flüssigkristallzellenelementes, wird die vorstehend beschriebene Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht in letzter Zeit auch immer häufiger zur Herstellung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms verwendet. Ein Sehwinkel-Ausgleichsfilm wird folgendermaßen hergestellt:
  • Auf einen Basisfilm werden Flüssigkristalle, welche mit UV-Licht ausgehärtet werden können, aufgetragen.
  • Flüssigkristallmoleküle werden in eine bestimmte Richtung ausgerichtet.
  • Danach werden die Flüssigkristalle durch eine UV-Bestrahlung ausgehärtet, so dass die Richtung der Flüssigkristallmoleküle fixiert wird.
  • Durch Kleben eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms auf eine Flüssigkristallzelle kann man eine Verminderung der Bildqualität ausgleichen, d. h. das Sehfeld der Flüssigkristallanzeigen kann erhöht werden.
  • Herkömmlicherweise wird der vorstehend beschriebene Vorgang der "Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in eine bestimmte Richtung" durch Reiben durchgeführt. In letzter Zeit wird er jedoch immer häufiger unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Bestrahlung mit polarisiertem Licht und durch eine optische Ausrichtung durchgeführt.
  • 7 zeigt die Anordnung einer Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht, welche einen Sehwinkel-Ausgleichsfilm gemäß dem Beispiel optisch ausrichtet. In der Darstellung befindet sich eine Entladungslampe 1, wie z. B. eine Quecksilberhöchstdrucklampe oder dergleichen, in einem ovalen Fokussierspiegel 2, und leitet Licht von der Lampe zu einem ersten Planspiegel 3, von wo es durch ein Polarisationselement 8, eine Integratorlinse 4 und einem Verschluss 5 zu einem zweiten Planspiegel hindurchgeht, welcher das Licht zu einer Kollimationslinse 7 ablenkt. Die Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht besteht aus diesen Bauteilen.
  • Bei dem Polarisationselement 8 sind mehrere Glasplatten bezüglich der optischen Achse des einfallenden Lichtstrahls um den Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zueinander parallel angeordnet. Diese Glasplatten werden V-förmig miteinander kombiniert und in der Weise angeordnet, dass die Lichtaustrittsseite konvex wird.
  • Die Verwendung eines Polarisationselementes, welches aus V-förmig kombinierten Glasplatten besteht, bietet folgende Vorteile:
  • Die Größe des gesamten Polarisationselementes (die Größe in der Längsrichtung bezüglich der optischen Achse) kann mehr verkleinert werden als in dem Fall, bei welchem die Glasplatten nicht V-förmig kombiniert werden.
  • Die Größe der einzelnen Glasplatte wird kleiner.
  • Die Herstellungskosten pro Glasplatte werden geringer.
  • Zwei Richtungen für die Anordnung des Polarisationselementes , welches aus Glasplatten gebildet wird, welche V-förmig kombiniert sind, sind vorstellbar, das heißt, die Richtung, in welcher die Austrittsseite konvex ist, und die Richtung, in welcher die Einfallsseite konvex ist. 7 zeigt ein Polarisationselement, bei welchem die Austrittsseite konvex ist (bei welchem das Licht von der Richtung her einfällt, in welcher die Glasplatten ein "Tal" bilden).
  • Die Anzahl der für das Polarisationselement verwendeten Glasplatten ist nicht auf die Anzahl in den Zeichnungen beschränkt, sondern man kann sie entsprechend der gewünschten Beleuchtungsintensität auf einer zu bestrahlenden Fläche sowie entsprechend dem Extinktionsverhältnis passend einstellen.
  • In der Darstellung wird das Licht, welches aus der Entladungslampe 1 ausgestrahlt wird und welche UV-Strahlung enthält, durch den ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert, durch den ersten Planspiegel 3 reflektiert und fällt in das Polarisationselement 8 ein. Das Polarisationselement 8 lässt P-polarisiertes Licht durch und reflektiert den Großteil des S-polarisierten Lichtes. Das aus dem Polarisationselement 8 austretende Licht wird deshalb hauptsächlich zu P-polarisiertem Licht. Das aus dem Polarisationselement 8 austretende Licht fällt in die Integratorlinse 4 ein.
  • Das aus der Integratorlinse 4 austretende Licht wird über den Verschluss 5 und von dem zweiten Planspiegel 6 reflektiert, mittels der Kollimationslinse 7 in paralleles Licht umgewandelt und auf einen Sehwinkel-Ausgleichsfilm 10 ausgestrahlt, auf welchen Flüssigkristalle, welche mit UV-Licht ausgehärtet werden können, aufgetragen worden sind. Nachfolgend soll unter dem Begriff "Sehwinkel-Ausgleichsfilm 10'' ein Film verstanden werden, auf welchen Flüssigkristalle, welche mit UV-Licht ausgehärtet werden können, aufgetragen worden sind.
  • Der Sehwinkel-Ausgleichsfilm 10 wird rollenartig als ein Endlos-Werkstück mit einer großen Länge auf eine Abwickelrolle 11a gewickelt. Nachdem der auf die Abwickelrolle 11a gewickelte Sehwinkel-Ausgleichsfilm abgerollt und mit polarisiertem Licht bestrahlt worden ist, wird er, wie in den Zeichnungen dargestellt, auf die Aufwickelrolle 11b aufgewickelt. Das polarisierte Licht wird während des Transportes des Films 10 auf den Film 10 mit einem voreingestellten Winkel ausgestrahlt.
  • Es ist bekannt, dass der vorstehend beschriebene Sehwinkel-Ausgleichsfilm auch bei einem schlechten Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes (beispielsweise P-polarisiertes Licht : S- polarisiertes Licht = 3 : 1 bis 2 : 1) ausgerichtet wird. Man kann polarisiertes Licht mit diesem Extinktionsverhältnis auch ohne Verwendung eines optischen Elementes, wie eines Kollimators oder dergleichen, erhalten.
  • In 7 befindet sich das Polarisationselement 8 zwischen dem ersten Planspiegel 3 und der Integratorlinse 4. Wie jedoch in 8 gezeigt, kann sich das Polarisationselement 8 auf der Austrittsseite der Kollimationslinse 7 befinden.
  • 9 zeigt ein weiteres Beispiel der Anordnung einer Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zur optischen Ausrichtung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms. Bei dieser Ausführungsform befindet sich eine stabförmige Röhrenlampe 21, wie z. B. eine Quecksilber-Hochdrucklampe oder eine Metallhalogenlampe, im Brennpunkt eines rinnenförmigen Spiegels 22, dessen? Querschnitt eine Parabel ist. Bei dem Polarisationselement 8', wie bei dem in 7 gezeigten Polarisationselement 8, werden mehrere Glasplatten bezüglich der optischen Achse des einfallenden Lichtstrahls um den Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zueinander parallel angeordnet. Diese Glasplatten werden V-förmig miteinander kombiniert und in der Weise angeordnet, dass die Lichtaustrittsseite konvex wird.
  • Der Sehwinkel-Ausgleichsfilm 10 ist, wie vorstehend beschrieben wurde, ein Endlos-Werkstück von großer Länge, welches als eine Rolle auf die Abwickelrolle 11a gewickelt wird. Nachdem der auf die Abwickelrolle 11a gewickelte Sehwinkel-Ausgleichsfilm abgerollt und mit polarisiertem Licht bestrahlt worden ist, wird er auf die Aufwickelrolle 11b, wie in den Zeichnungen dargestellt, aufgewickelt. Das polarisierte Licht wird während des Transportes des Films 10 auf den Film 10 mit einem voreingestellten Winkel ausgestrahlt.
  • Bei der in 9 gezeigten Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht ist das direkt projizierte Licht aus der Lampe Streulicht. In das Polarisationselement fällt deshalb Licht in einem Winkel ein, welcher nicht der Brewster-Winkel ist, und strömt so ohne eine Polarisationstrennung durch das Polarisationselement hindurch.
  • Das von dem rinnenförmigen Spiegel 22 reflektierte Licht wird jedoch im wesentlichen in paralleles Licht umgewandelt und fällt mit dem Brewster-Winkel in das Polarisationselement ein, wodurch es einer Polarisationstrennung unterzogen wird. Als Folge davon tritt P-polarisiertes Licht aus. Von dem Polarisationselement tritt deshalb Licht aus, welches zum Großteil einen großen Anteil an P-polarisiertem Licht hat und welches auf den Sehwinkel-Ausgleichsfilm 10 ausgestrahlt wird.
  • Der Grund für die Verwendung einer derartigen stabförmigen Lampe liegt darin, dass eine breite Fläche mit einer großen Beleuchtungsintensität bestrahlt werden kann, dass die Film-Belichtungsgeschwindigkeit erhöht wird, und dass der Durchsatz verbessert wird, verglichen mit dem Fall, bei welchem die in 7 und 8 gezeigte Punktlichtquelle verwendet wird.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben wurde, ein Polarisationselement verwendet wird, bei welchem mehrere Glasplatten bezüglich der optischen Achse des einfallenden Lichtstrahls um einen Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zueinander parallel angeordnet sind, und bei welchem die Glasplatten V-förmig miteinander kombiniert sind, hat man die folgenden Vorteile:
  • Die Größe des gesamten Polarisationselementes kann verkleinert werden.
  • Die Größe der einzelnen Glasplatte wird kleiner.
  • Die Herstellungskosten pro Glasplatte werden geringer.
  • Wird das Polarisationselement, bei welchem die Glasplatten V-förmig miteinander kombiniert sind, verwendet, und wird dieses Polarisationselement in der Weise anordnet, dass die Lichtaustrittsseite konvex wird, hat man folgende Nachteile:
  • 10 zeigt ein Polarisationselement, bei welchem Glasplatten V-förmig miteinander kombiniert sind. Hierbei werden vier Sätze Glasplatten 8a, welche V-förmig miteinander kombiniert worden sind, verwendet und somit ein Polarisationselement gebildet.
  • Die jeweilige Glasplatte 8a wird bezüglich des einfallenden Lichtes um den Brewster-Winkel geneigt und in der Weise angeordnet, dass die Austrittsseite konvex wird. In 10 bezeichnen die Pfeile nach oben und unten sowie die Kreiszeichen mit den schwarzen Punkten in der Mitte die Polarisationsrichtungen des P-polarisierten Lichtes und des S-polarisierten Lichtes. Wie in den Zeichnungen dargestellt wird, entsteht auf der Austrittsseite des Polarisationselementes 8 durch die Brechung der Glasplatten ein Schatten. Tatsächlich werden 15 Sätze Glasplatten verwendet. In 10 werden jedoch nur vier Sätze Glasplatten gezeigt und die anderen weggelassen.
  • Wie in 10 gezeigt wird, wird das Licht, welches in die Glasplatten mit dem Brewster-Winkel einfällt, in P-polarisiertes Licht und S-polarisiertes Licht getrennt. Das P-polarisierte Licht wird vollständig von den Glasplatten durchgelassen, während das S-polarisierte Licht teilweise reflektiert wird. Das von der Oberfläche der Glasplatte reflektierte S-polarisierte Licht fällt in die gegenüberliegende Glasplatte ein. Da das in diese Glasplatte eingefallene Licht von dem vorstehend beschriebenen reflektierten Licht (von dem S-polarisierten Licht) keinen Brewster-Winkel aufweist, geht es durch die Glasplatte hindurch, auch wenn es S-polarisiertes Licht ist.
  • Das S-polarisierte Licht, welches durch diese Glasplatte hindurch gegangen ist, wird von der Oberfläche der zweiten Glasplatte in derselben Weise reflektiert und durchgelassen und wird ebenfalls von der Oberfläche der dritten und weiteren Glasplatten in derselben Weise reflektiert und durchgelassen. Durch diese Wiederholung entsteht schließlich S-polarisiertes Licht, welches durch das Polarisationselement hindurch geht. Als Folge davon wird dieses Licht zu "Streulicht", wodurch sich das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes vermindert, welches von dem Polarisationselement austritt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der vorstehend beschriebenen Nachteile beim Stand der Technik.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht speziell darin zu verhindern, dass von der Oberfläche einer Glasplatte reflektiertes S-polarisiertes Licht in eine gegenüberliegende Glasplatte einfällt, und somit das S-polarisierte Licht, welches durch das Polarisationselement hindurch geht, zu vermindern und das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes zu erhöhen, welches von dem Polarisationselement austritt.
  • Die obigen und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 gelöst:
  • Durch die Anordnung des beschriebenen Lichtabschirmbauteils wird das von der Oberfläche der Glasplatte reflektierte S-polarisierte Licht durch die Lichtabschirmplatte absorbiert oder reflektiert und fällt nicht in die gegenüberliegende Glasplatte ein. Als Folge davon kann das S-polarisierte Licht, welches durch das Polarisationselement hindurch geht, vermindert werden. Somit kann der negative Einfluss des vorstehend beschriebenen Reflexionslichtes auf das Extinktionsverhältnis verringert werden.
  • Der abhängige Anspruch 4 legt das Lichtabschirmbauteil für jede der mehreren Glasplatten fest, welche V-förmig miteinander kombiniert sind.
  • Dadurch kann das S-polarisierte Licht, welches von den mehreren V-förmig miteinander kombinierten Glasplatten reflektiert wird, vollständig abgeschirmt werden, und somit der negative Einfluss des vorstehend beschriebenen Reflexionslichtes auf das Extinktionsverhältnis noch mehr vermindert werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend ausführlich anhand mehrerer, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erklärt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Polarisationselementes;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei welchem eine Lichtabschirmplatte verwendet wird, deren Oberfläche mit spitzenartig gebildet ist;
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei welchem eine Lichtabschirmplatte verwendet wird, deren Oberfläche mit einer Reflexionsfläche versehen ist;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei welchem eine Lichtabschirmplatte zwischen allen Glasplatten angeordnet ist;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Anwendung für ein Polarisationselement mit einer anderen Anordnung;
  • 6 zeigt eine schematische. Darstellung eines Beispiels einer Anwendung für ein Polarisationselement mit einer anderen Anordnung;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines bekannten Beispiels einer Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zur optischen Ausrichtung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms;
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines bekannten Beispiels einer Anordnung einer Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zur optischen Ausrichtung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms;
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren bekannten Beispiels einer Anordnung einer Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zur optischen Ausrichtung eines Sehwinkel-Ausgleichsfilms; und
  • 10 zeigt eine schematische Darstellung eines bekannten Polarisationselementes, bei welchem Glasplatten in der Weise V-förmig miteinander kombiniert sind, dass die Lichteinfallsseite konvex ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 1 zeigt ein erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Polarisationselementes. Es zeigt einen Fall, bei welchem vier Sätze Glasplatten 8a V-förmig miteinander kombiniert werden, um ein Polarisationselement zu bilden, wie in 10 gezeigt. Tatsächlich wurden 15 Sätze Glasplatten verwendet, wie in 10 gezeigt, aber nur vier Sätze werden in 1 gezeigt und der Rest wird weggelassen.
  • Die jeweilige Glasplatte 8a ist bezüglich des einfallenden Lichtes um den Brewster-Winkel geneigt und in der Weise angeordnet, dass die Austrittsseite konvex wird.
  • Nachfolgend wird nur ein Polarisationselement mit einer Lichtabschirmplatte beschrieben. Das Polarisationselement mit einer Lichtabschirmplatte bei der nachstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsform kann jedoch als ein Polarisationselement der vorstehend in 7 bis 9 gezeigten Bestrahlungsvorrichtung für polarisiertes Licht verwendet werden.
  • Bei dem Polarisationselement mit der vorstehend beschriebenen Anordnung gibt es bei dieser Ausführungsform eine Lichtabschirmplatte 8b zum Abschirmen des Lichtes , welches von der Glasplatte 8a reflektiert wird, welche das Polarisationselement 8 bildet, wie in 1 gezeigt. Diese Lichtabschirmplatte 8b ist entlang der Verbindungsstelle der Glasplatten angeordnet, welche zu einer Seite V-förmig miteinander kombiniert sind. Die Lichtabschirmplatte 8b ist zu der optischen Achse des einfallenden Lichtstrahles im wesentlichen parallel in der Weise angeordnet, dass das in die Glasplatte 8a mit dem Brewster-Winkel einfallende Licht nicht behindert wird.
  • Als Lichtabschirmplatte kann man beispielsweise eine verwenden, welche in der Weise hergestellt wird, dass eine Aluminiumplatte mit einem schwarzen anodischen Oxidüberzug behandelt wird. Das von der Glasplatte 8a reflektierte Licht wird von dieser Lichtabschirmplatte 8b absorbiert.
  • Durch die Anordnung einer derartigen Lichtabschirmplatte 8b wird das von der Oberfläche der Glasplatte 8a reflektierte S-polarisierte Licht von der Lichtabschirmplatte 8b abgeschirmt und fällt nicht in die gegenüberliegende Glasplatte ein, wie in 1 gezeigt. Dies erhöht das Extinktionsverhältnis des von dem Polarisationselement austretenden polarisierten Lichtes bei Verwendung von 15 Sätzen Glasplatten im Vergleich zu dem Fall, bei welchem die vorstehend in 10 gezeigte Lichtabschirmplatte nicht angeordnet wird, von 15 : 1 auf 20 : 1.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde eine flache Lichtabschirmplatte verwendet. Jedoch können auch verschiedene Formen für die Lichtabschirmplatte verwendet werden.
  • 2 zeigt einen Fall, bei welchem eine Lichtabschirmplatte 8b mit einer spitzenartigen Oberfläche verwendet wird. Durch Verwendung einer Lichtabschirmplatte mit dieser Form kann das in die Lichtabschirmplatte einfallende Licht effektiv absorbiert werden (sogenannter "Messerschneide"-Effekt). Als Lichtabschirmplatte kann nicht nur eine, welche Licht absorbiert, sondern auch einen Spiegel verwendet werden.
  • 3 zeigt einen Fall, bei welchem eine Lichtabschirmplatte verwendet wird, deren Oberfläche mit einer Reflexionsfläche versehen ist. Wie in den Zeichnungen veranschaulicht, wird die Reflexionsfläche der Lichtabschirmplatte in der Weise gebildet, dass das von der Glasplatte 8a reflektierte S-polarisierte Licht in die Richtung reflektiert wird, in welcher es nicht noch mal in die Glasplatte 8a einfällt. Durch Verwendung einer Lichtabschirmplatte mit einer derartigen Reflexionsfläche kann dieselbe Wirkung wie in 1 und 2 erzielt werden.
  • Am effektivsten ist es die Lichtabschirmplatte 8b auf der Einfallsseite des Polarisationselementes anzuordnen, auf welcher die Intensität des von der Glasplatte reflektierten Lichtes groß ist, wie in 1 bis 3 gezeigt wird. Wird jedoch diese Lichtabschirmplatte 8b auf die Austrittsseite verlängert und sie zwischen allen Glasplatten angeordnet, welche die V-Form bilden, kann der negative Einfluss auf das Extinktionsverhältnis noch mehr verringert werden.
  • Wenn die Lichtabschirmplatte nicht nur auf der Einfallsseite einer Glasplatte 8a-1, sondern zwischen einer zweiten Glasplatte 8a-2, einer dritten Glasplatte 8a-3 und einer vierten Glasplatte 8a-4 des Polarisationselementes angeordnet ist, kann das S-polarisierte Licht, welches von den Oberflächen die ser Glasplatten reflektiert wird, wie in 4 veranschaulicht wird, auch abgeschirmt sein. Deshalb kann der negativen Einfluss auf das Extinktionsverhältnis noch mehr vermindert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lichtabschirmplatte absorbiert das von der Glasplatte 8a reflektierte S-polarisierte Licht vollständig oder teilweise, und es gibt Fälle, in welchen sie eine hohe Temperatur erreicht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, unter Verwendung eines Luftkühlungsmittels oder eines Wasserkühlungsmittels die Lichtabschirmplatte abzukühlen.
  • Die Erfindung kann auch für Polarisationselemente mit verschiedenen Formen angewandt werden, bei welchen mehrere Polarisationselemente aus den V-förmig kombinierten Glasplatten miteinander kombiniert werden.
  • 5 zeigt einen Fall, in welchem ein erstes Polarisationselement 8-1 sowie ein zweites Polarisationselement 8-2 verwendet werden. Bei dem ersten Polarisationselement 8-1 werden Glasplatten in der Weise angeordnet, dass die Austrittsseite konvex wird. Bei dem zweiten Polarisationselement 8-2 werden Glasplatten in der Weise angeordnet, dass die Einfallsseite konvex wird. Das erste Polarisationselement wird auf der Einfallsseite angeordnet. Das zweite Polarisationselement wird auf der Austrittsseite angeordnet.
  • In diesem Fall wird auf der Einfallsseite des ersten Polarisationselementes 8-1 eine Lichtabschirmplatte, wie vorstehend beschrieben wurde, angeordnet. Dadurch kann das von der Glasplatte des Polarisationselementes 8-1 reflektierte S-polarisierte Licht abgeschirmt werden, und dadurch kann die Verkleinerung des Extinktionsverhältnisses des polarisierten Lichtes vermindert werden, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • 6 zeigt einen Fall, in welchem das vorstehend beschriebene erste Polarisationselement 8-1 auf der Austrittsseite angeordnet ist und das zweite Polarisationselement auf der Einfallsseite angeordnet ist. In diesem Fall wird auf der Einfallsseite des ersten Polarisationselementes 8-1 eine Lichtabschirmplatte angeordnet, wie vorstehend beschrieben wurde. Dadurch kann das von der Glasplatte des Polarisationselementes 8-1 reflektierte S-polarisierte Licht abgeschirmt werden, und dadurch die Verkleinerung des Extinktionsverhältnisses des polarisierten Lichtes vermindert werden, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • In 5 und 6 kann die in dem ersten Polarisationselement 8-1 auf der Austrittsseite angeordnete Lichtabschirmplatte in der in 4 beschriebenen Weise verlängert werden, und sie kann zwischen allen Glasplatten angeordnet werden, welche in der Weise V-förmig miteinander kombiniert sind, dass die Austrittsseite konvex wird.
  • Wirkung der Erfindung
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß auf der Lichteinfallsseite des Polarisationselementes das Lichtabschirmbauteil angeordnet. Deshalb können folgende Effekte erzielt werden.
    • (1) Das S-polarisierte Licht, welches von der Oberfläche der Glasplatte reflektiert worden ist, wird von der Lichtabschirmplatte absorbiert oder reflektiert und fällt nicht in die gegenüberliegende Glasplatte ein. Deshalb kann das S-polarisierte Licht, welches durch das Polarisationselement hindurch geht, verringert werden und das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes, welches von dem Polarisationselement austritt, kann erhöht werden.
    • (2) Durch die Anordnung des vorstehend beschriebenen Lichtabschirmbauteils bei jeder der mehreren Glasplatten, welche V-förmig miteinander kombiniert sind, kann das S-polarisierte Licht abgeschirmt werden, welches von allen Glasplatten reflektiert wird. Dies erhöht das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes, welches von dem Polarisationselement austritt, noch mehr.

Claims (4)

  1. Polarisationselement für eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht zur optischen Ausrichtung einer Flüssigkristall-Ausrichtungsschicht, wobei die Bestrahlungsvorrichtung umfasst: – eine Lampe (1) und – einen Fokussierspiegel (2) zum Fokussieren des Lichtes dieser Lampe zu einem Lichtstrahl mit einer optischen Achse, und wobei das Polarisationselement eine Vielzahl von Glasplatten (8a) umfasst, die bei Gebrauch bezüglich des zu polarisierenden Lichtstrahles um den Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zu einander parallel angeordnet sind, und die Glasplatten zu einer V-Form, die auf der Lichtaustrittsseite konvex ist, gepaart sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Lichteinfallsseite der Glasplatten entlang einer Mittenlinie der V-Form ein Lichtabschirmbauteil (8b) angeordnet ist, und wobei das Lichtabschirmbauteil im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des auf die Glasplatten einfallenden Lichtes angeordnet ist, so dass das von der Glasplatte reflektierte Licht abgeschirmt wird.
  2. Polarisationselement für eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht zur optischen Ausrichtung einer Flüssigkristall-Ausrichtungsschicht nach Anspruch 1, wobei das Polarisationselement ein erstes von zwei Polarisationselementen ist, ein zweites der zwei Polarisationselemente dem ersten Polarisationselement in einer Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahles nachgeschaltet ist und eine Vielzahl von Glasplatten umfasst, die bezüglich der optischen Achse des Lichtstrahles um den Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zueinander parallel angeordnet sind, wobei die zweite Vielzahl von Glasplatten zu einer V-Form, die auf einer Lichtaustrittsseite konkav ist, miteinander gepaart sind.
  3. Polarisationselement für eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht zur optischen Ausrichtung einer Flüssigkristall-Ausrichtungsschicht nach Anspruch 1, wobei das Polarisationselement ein erstes von zwei Polarisationselementen ist, ein zweites der zwei Polarisationselemente dem ersten Polarisationselement in einer Ausbreitungsrichtung des Lichtstrahles vorgeschaltet ist und eine Vielzahl von Glasplatten umfasst, die bezüglich der optischen Achse des Lichtstrahles um den Brewster-Winkel geneigt und mit Abständen zueinander parallel angeordnet sind, wobei die zweite Vielzahl von Glasplatten zu einer V-Form, die auf einer Lichtaustrittsseite konkav ist, miteinander gepaart sind.
  4. Polarisationselement für eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht zur optischen Ausrichtung einer Flüssigkristall-Ausrichtungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Lichtabschirmbauteil für jede der zu einer V-Form kombinierten Glasplatten vorgesehen ist.
DE60100830T 2000-07-12 2001-07-06 Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen Expired - Fee Related DE60100830T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000211186 2000-07-12
JP2000211186A JP3603758B2 (ja) 2000-07-12 2000-07-12 液晶配向膜の光配向用偏光光照射装置の偏光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60100830D1 DE60100830D1 (de) 2003-10-30
DE60100830T2 true DE60100830T2 (de) 2004-07-15

Family

ID=18707341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60100830T Expired - Fee Related DE60100830T2 (de) 2000-07-12 2001-07-06 Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6567216B2 (de)
EP (1) EP1172684B1 (de)
JP (1) JP3603758B2 (de)
KR (1) KR100510891B1 (de)
DE (1) DE60100830T2 (de)
TW (1) TW554197B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4626039B2 (ja) * 2000-09-26 2011-02-02 コニカミノルタホールディングス株式会社 光配向層の製造方法
US6874899B2 (en) 2002-07-12 2005-04-05 Eastman Kodak Company Apparatus and method for irradiating a substrate
US6943930B2 (en) 2002-09-12 2005-09-13 Eastman Kodak Company Method and system for fabricating optical film using an exposure source and reflecting surface
US6844913B2 (en) 2003-04-24 2005-01-18 Eastman Kodak Company Optical exposure apparatus for forming an alignment layer
JP2005249887A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Hitachi Displays Ltd 光配向処理装置とその方法、及び液晶表示装置
DE102004011733A1 (de) 2004-03-04 2005-09-22 Carl Zeiss Smt Ag Transmissionsfiltervorrichtung
US7413317B2 (en) * 2004-06-02 2008-08-19 3M Innovative Properties Company Polarized UV exposure system
JP4604661B2 (ja) * 2004-11-05 2011-01-05 ウシオ電機株式会社 光配向用偏光光照射装置
CA2496235C (en) * 2005-02-04 2011-11-15 James Plant Polarization filter utilizing brewster's angle
JP4841892B2 (ja) * 2005-08-12 2011-12-21 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド バックライトユニット
JP5475241B2 (ja) 2007-05-16 2014-04-16 日東電工株式会社 液晶パネルおよび液晶表示装置
WO2008156322A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-24 Lg Chem, Ltd. Polarizing plate and polarizing device comprising the same
US20090073099A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Tpo Displays Corp. Display comprising a plurality of pixels and a device comprising such a display
CN106248616B (zh) * 2016-09-27 2017-10-24 深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司 太赫兹全偏振态检测光谱仪
JP2019117235A (ja) * 2017-12-26 2019-07-18 株式会社ブイ・テクノロジー 光照射装置、および、光照射方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3146998B2 (ja) * 1996-09-12 2001-03-19 ウシオ電機株式会社 液晶表示素子の配向膜光配向用偏光光照射装置
TW536644B (en) * 1997-10-29 2003-06-11 Ushio Electric Inc Polarized light radiation device for alignment film of liquid crystal display element
JP3906878B2 (ja) * 1998-01-09 2007-04-18 ソニー株式会社 液晶素子の製造方法
JP3384346B2 (ja) 1999-01-14 2003-03-10 ウシオ電機株式会社 液晶表示素子の光配向用偏光光照射装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW554197B (en) 2003-09-21
KR100510891B1 (ko) 2005-08-26
DE60100830D1 (de) 2003-10-30
KR20020006414A (ko) 2002-01-19
US6567216B2 (en) 2003-05-20
JP2002022955A (ja) 2002-01-23
EP1172684A1 (de) 2002-01-16
EP1172684B1 (de) 2003-09-24
JP3603758B2 (ja) 2004-12-22
US20020044236A1 (en) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60100830T2 (de) Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen
DE69837961T2 (de) Bestrahlungsvorrichtung für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen
DE2726387C3 (de) Vorrichtung zum Bestrahlen eines Substrates mit gebündelter UV-Strahlung
DE4106423C2 (de) Laser-Bearbeitungsvorrichtung
DE602005004378T2 (de) Rückbeleuchtungseinheit
DE4121861A1 (de) Gering absorbierender polarisator und herstellverfahren fuer einen solchen, sowie lichtquelle und displayvorrichtung mit einem solchen
WO2005017620A2 (de) Beleuchtungseinrichtung sowie polarisator für eine mikrolithographische projektionsbelichtungsanlage
DE112005001847T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines kristallisierten Films
DE102004011733A1 (de) Transmissionsfiltervorrichtung
DE2951452C2 (de)
DE19857369C2 (de) Schmalbandiger Excimerlaser und Optik dafür
DE19611726A1 (de) Strichplatte zur Außer-Achsenbeleuchtung
DE1622474A1 (de) Verfahren zur herstellung eines lichtpolarisators
DE102020114077A1 (de) Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserlicht und Anordnung einer Mehrzahl derartiger Vorrichtungen
DE4030808C2 (de) Lichtstreuvorrichtung
DE4217811C2 (de) Optische Bearbeitungsvorrichtung
EP0865617B1 (de) Polarisator aus brewsterplatten
EP1754111A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
DE102007019831B4 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP1909136A2 (de) Belichtungsstation
DE102006017894B4 (de) Lichtmischeinrichtung, insbesondere für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
DE102018103131B4 (de) Vorrichtung zum Erzeugen einer Beleuchtungslinie, optisches System und Verfahren zum Verarbeiten mindestens eines eintreffenden Laserstrahls
DE102005023939A1 (de) Abbildungssystem, insbesondere Objektiv oder Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP0093692A1 (de) Vorrichtung zur Dämpfung eines schmalbandigen Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls
DE1790039B2 (de) Einrichtung zum gleichzeitigen verbinden von anschlussleitern eines elektrischen bauelementes

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee