JP2016180882A - Polarizer, photo-aligning device and photo-aligning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直線偏光した偏光光を光配向膜に照射する偏光子、光配向装置、および光配向方法に関するものである。 The present invention relates to a polarizer that irradiates a photo-alignment film with linearly polarized polarized light, a photo-alignment apparatus, and a photo-alignment method.
液晶表示装置は、一般に駆動素子が形成された対向基板とカラーフィルタとを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を充填した構造を有する。そして、液晶材料は屈折率異方性を有しており、液晶材料に印加された電圧の方向に沿うように整列される状態と、電圧が印加されない状態との違いから、オンオフを切り替えて画素を表示することができる。ここで液晶材料を挟持する基板には、液晶材料を配向させるために配向膜が設けられている。
配向膜としては、例えば、ポリイミドに代表される高分子材料が用いたものが知られており、この高分子材料を布等により摩擦するラビング処理が施されることによって配向規制力を有するものとなる。
しかしながら、このようなラビング処理により配向規制力が付与された配向膜では、布等が異物として残存するといった問題があった。
A liquid crystal display device generally has a structure in which a counter substrate on which driving elements are formed and a color filter are arranged to face each other and the periphery is sealed, and a gap is filled with a liquid crystal material. The liquid crystal material has refractive index anisotropy, and the pixel is switched on and off from the difference between the state where the liquid crystal material is aligned along the direction of the voltage applied to the liquid crystal material and the state where no voltage is applied. Can be displayed. Here, the substrate sandwiching the liquid crystal material is provided with an alignment film for aligning the liquid crystal material.
As the alignment film, for example, a film using a polymer material typified by polyimide is known, and the alignment film has an alignment regulating force by rubbing the polymer material with a cloth or the like. Become.
However, the alignment film to which the alignment regulating force is applied by such rubbing treatment has a problem that the cloth or the like remains as a foreign substance.
これに対して直線偏光を照射することにより配向規制力を発現する配向膜、すなわち光配向膜では、上述のような布等によるラビング処理を施すことなく配向規制力を付与できるため、布等が異物として残存する不具合がないことから近年注目されている。
このような光配向膜への配向規制力付与のための直線偏光の照射方法としては、偏光子を介して露光する方法が一般的に用いられる。偏光子としては、平行に配置された複数の細線を有するものが用いられ、細線を構成する材料としては、アルミニウムや酸化チタンが用いられている(例えば、特許文献1)。
On the other hand, in the alignment film that expresses the alignment regulating force by irradiating linearly polarized light, that is, the photo-alignment film, the alignment regulating force can be applied without performing the rubbing treatment with the cloth as described above. In recent years, it has attracted attention because there is no defect that remains as a foreign object.
As an irradiation method of linearly polarized light for imparting alignment regulating force to such a photo-alignment film, a method of exposing through a polarizer is generally used. As the polarizer, one having a plurality of thin wires arranged in parallel is used, and as a material constituting the thin wires, aluminum or titanium oxide is used (for example, Patent Document 1).
そして、平行に配置された複数の細線を形成する方法としては、従来、二光束干渉露光法が用いられてきた(例えば、特許文献2、3)。
この二光束干渉露光法は、位相および光路長を合わせた2本のレーザー光を重ね合わせた際に発生する周期的光強度分布(干渉パターン)を、基板上のレジストに転写する技術である。
例えば、ガラス基板の上にアルミニウム等の金属層を形成し、その上に形成したレジスト層に二光束干渉露光を施し、現像して得られた周期的なレジストパターンをエッチングマスクに用いて金属層をエッチングし、その後、レジストパターンを除去することで、ガラス基板の上に、アルミニウム等の金属からなる複数の平行配置された細線を形成することができる。
その後、偏光子としての所望の形態にガラス基板を切断することで、アルミニウム等の金属からなる細線を有する偏光子を得ることができる。
As a method of forming a plurality of thin lines arranged in parallel, a two-beam interference exposure method has been conventionally used (for example,
This two-beam interference exposure method is a technique for transferring a periodic light intensity distribution (interference pattern) generated when two laser beams having the same phase and optical path length are overlapped to a resist on a substrate.
For example, a metal layer such as aluminum is formed on a glass substrate, the resist layer formed thereon is subjected to two-beam interference exposure, and developed using a periodic resist pattern as an etching mask. Is etched, and then the resist pattern is removed, whereby a plurality of fine wires arranged in parallel made of metal such as aluminum can be formed on the glass substrate.
Thereafter, the glass substrate is cut into a desired form as a polarizer, whereby a polarizer having a thin wire made of a metal such as aluminum can be obtained.
また、近年では、半導体用フォトマスクの製造技術を用いて、電子線描画により細線を形成することも行われている。 In recent years, thin lines have also been formed by electron beam drawing using a semiconductor photomask manufacturing technique.
品質向上のために、光配向に用いられる光は、より波長の短い紫外光が用いられるようになり、偏光子に形成される細線も細くなる傾向にある。
これに合わせて、偏光子としては、紫外光を透過する透明基板を用いることになり、例えば、基板として、ガラスウェハ(一般に200mm〜300mm径)、若しくは、半導体用フォトマスク用ガラス基板(一般に6インチ角)を用いている。
そして、透明基板の上に細線形成後、直方体状の形態に切り出して、1個の偏光子を製造している。
In order to improve quality, ultraviolet light having a shorter wavelength is used as light used for photo-alignment, and fine lines formed in the polarizer tend to be thin.
Accordingly, a transparent substrate that transmits ultraviolet light is used as the polarizer. For example, a glass wafer (generally 200 mm to 300 mm diameter) or a glass substrate for a photomask for semiconductor (generally 6 mm) is used as the substrate. Inch square).
And after forming a thin wire | line on a transparent substrate, it cuts out in a rectangular parallelepiped form, and manufactures one polarizer.
図11に、従来の偏光子について示す。ここで、図11(a)は、従来の偏光子の概略平面図を示し、図11(b)は、図11(a)のG−G線における概略断面図を示す。
図11(b)に示すように、従来の偏光子100は、透明基板101の上に複数本の細線102が並列に配置された構成を有しており、図11(a)に示すように、矩形状の平面形態を有しており、例えば、L3、L4の長さは100mm〜150mm程度である。
なお、従来の偏光子100の外形精度は、切り出しの機械精度によるため、細線102と同レベルの平行性や直進性を有してはいない。例えば、細線102のピッチが0.1μm程度であるのに対し、通常、切り出しの機械精度は公差10μm以上である。
FIG. 11 shows a conventional polarizer. Here, FIG. 11A shows a schematic plan view of a conventional polarizer, and FIG. 11B shows a schematic cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 11A.
As shown in FIG. 11B, the
In addition, since the external accuracy of the
一方、生産性向上のために、光配向膜は大面積化される傾向にある。そこで、従来は、光配向装置の偏光子搭載部に、複数枚の偏光子を並列配置して、光配向を行っていた。 On the other hand, the photo-alignment film tends to have a large area in order to improve productivity. Therefore, conventionally, a plurality of polarizers are arranged in parallel on the polarizer mounting portion of the photo-alignment device to perform photo-alignment.
図12〜14は、従来の偏光子と光配向膜の配置関係について示す図である。
偏光子よりも大きい幅(LW)を有する光配向膜200の全領域に偏光光を照射する方法としては、例えば、図12に示すように、光配向膜200の上に、光配向膜200の幅方向(図中Y方向)に沿って、複数の偏光子100を一列配置し、光配向膜200を幅方向に垂直な方向(図中X方向)に搬送しながら、複数の偏光子100から一斉に偏光光を照射する方法を、挙げることができる。
12-14 is a figure shown about the arrangement | positioning relationship of the conventional polarizer and a photo-alignment film | membrane.
As a method for irradiating the entire region of the photo-
しかしながら、光配向膜200の上に偏光子100を配置するためには、偏光子100を保持するための偏光子ホルダー300が必要であり、この偏光子ホルダー300が、図12に示すように、偏光子の4辺を保持する枠状の平面形態を有している場合、各偏光子100間の境界部401では、偏光子ホルダー300の存在によって偏光光が照射されず、これに起因して、光配向膜200の搬送方向(図中X方向)に沿って、ライン状の不良個所が生じてしまうという問題がある。
However, in order to dispose the
上記のような、問題を解消する方法として、例えば、図13に示すように、偏光子100の4辺ではなく、対向する2辺を保持する偏光子ホルダー301を用いることにより、各偏光子100間の境界部402には、偏光子ホルダー301が存在しないようにする方法を、挙げることができる。
As a method for solving the above problem, for example, as shown in FIG. 13, each
しかしながら、上述のように、偏光子100の外形精度は、細線102と同レベルの平行性や直進性を有していないため、境界部402には隙間が生じ易い。そして、この隙間から直線偏光されていない光が照射されてしまうことにより、やはり、この境界部402に関係して、光配向膜200の搬送方向(図中X方向)に沿って、ライン状の不良個所が生じてしまうという問題が残る。
However, as described above, since the outer shape accuracy of the
それゆえ、例えば、図14に示すように、図中Y方向に複数の偏光子100を配置した一列の偏光子列を、図中X方向に複数列配置し、かつ、各偏光子列の図中Y方向の位置を変えて、偏光子列内の境界部402が、隣接する偏光子列との間で、図中X方向に揃わないようにすることにより、ライン状の不良個所が生じてしまう問題を解消することが考えられる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 14, one row of polarizer rows in which a plurality of
しかしながら、この場合は、高価な偏光子を数多く必要とし、生産コストが増大化してしまうという問題がある。その一方で、各偏光子列の端部の偏光子は、光配向膜200への光配向に寄与しない無駄な部分500を有することになる。
However, in this case, there is a problem that many expensive polarizers are required and the production cost increases. On the other hand, the polarizer at the end of each polarizer row has a
また、複数の偏光子を用いる場合は、光配向膜に付与する配向規制力のばらつきを抑えるために、複数の偏光子の向き(より詳しくは、細線の向き)を一律に合わせる必要がある。
しかしながら、上記のように、偏光子100の平面サイズは100mm〜150mm角程度(すなわち、細線の長手方向の長さは100mm〜150mm程度)であるのに対し、細線2のピッチは0.1μmレベルであり、各偏光子の向き(より詳しくは、細線の向き)を一律に合わせることには困難性が伴う。さらに、多数の偏光子を用いることになれば、これに伴って上記の向きを合わせる作業に膨大な時間がかかってしまい、生産性を低下させてしまうことになる。
When a plurality of polarizers are used, it is necessary to uniformly align the directions of the plurality of polarizers (more specifically, the direction of the fine lines) in order to suppress variations in alignment regulating force applied to the photo-alignment film.
However, as described above, the plane size of the
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、幅広の光配向膜に、ライン状の不良個所が生じる問題を解消しつつ、生産性良く、向きが揃った光配向を施すことが可能な偏光子、光配向装置、および光配向方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to perform a photo-alignment with a uniform orientation with high productivity while solving the problem that a line-shaped defective portion is generated in a wide photo-alignment film. An object is to provide a polarizer, a photo-alignment apparatus, and a photo-alignment method.
本発明の請求項1に係る発明は、光配向装置に搭載され、前記光配向装置において搬送される光配向膜に、前記光配向装置の光源から照射される光を直線偏光した偏光光を照射する偏光子であって、透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光領域を有し、前記光配向装置に搭載された状態において、前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の、前記偏光領域の長さが、前記光配向装置において前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の、前記光配向膜の長さよりも、長いことを特徴とする偏光子である。
The invention according to
また、本発明の請求項2に係る発明は、前記透明基板の上に、前記偏光領域を複数有することを特徴とする請求項1に記載の偏光子である。
The invention according to
また、本発明の請求項3に係る発明は、前記透明基板の上の前記偏光領域の外側の領域に、前記光配向装置の光源から照射される光を遮光する遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の偏光子である。
In the invention according to claim 3 of the present invention, a light-shielding film that shields light emitted from the light source of the photo-alignment device is formed in a region outside the polarizing region on the transparent substrate. The polarizer according to
また、本発明の請求項4に係る発明は、光源からの光を偏光子によって直線偏光して光配向膜に照射する光配向装置であって、前記偏光子を搭載する偏光子搭載部と、前記光配向膜を搬送する搬送機構と、を備え、前記偏光子搭載部に、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の偏光子を備え、前記偏光子によって直線偏光された偏光光を、前記光配向膜に照射することを特徴とする光配向装置である。
The invention according to claim 4 of the present invention is a photo-alignment device that linearly polarizes light from a light source with a polarizer and irradiates the photo-alignment film, and a polarizer mounting unit that mounts the polarizer; Polarized light linearly polarized by the polarizer, comprising the polarizer according to any one of
また、本発明の請求項5に係る発明は、前記搬送機構により搬送される前記光配向膜が、平面視上、前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向において、前記偏光子の前記偏光領域内に含まれるように、前記偏光子が前記偏光子搭載部に搭載されていることを特徴とする請求項4に記載の光配向装置である。 The invention according to claim 5 of the present invention is such that the photo-alignment film transported by the transport mechanism is perpendicular to the direction in which the photo-alignment film is transported in a plan view. The optical alignment apparatus according to claim 4, wherein the polarizer is mounted on the polarizer mounting portion so as to be included in a polarization region.
また、本発明の請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の偏光子によって直線偏光した偏光光を照射して、光配向膜に配向規制力を付与する光配向方法であって、平面視上、前記光配向膜を搬送する方向に垂直な方向において、前記光配向膜が前記偏光子の前記偏光領域内に含まれるように、前記偏光子と前記光配向膜を配置することを特徴とする光配向方法である。
In addition, the invention according to claim 6 of the present invention irradiates the polarized light linearly polarized by the polarizer according to any one of
本発明によれば、幅広の光配向膜に、ライン状の不良個所が生じる問題を解消しつつ、生産性良く、向きが揃った光配向を施すことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photo-alignment with which direction was uniform can be given with sufficient productivity, eliminating the problem which a line-shaped defective part produces in a wide photo-alignment film.
<偏光子>
まず、本発明に係る偏光子について説明する。
<Polarizer>
First, the polarizer according to the present invention will be described.
(第1の実施形態)
図1は、本発明に係る偏光子の第1の実施形態の一例について示す図であり、(a)は、概略平面図であり、(b)は、(a)のA−A線における概略断面図である。また、図2は、光配向装置に搭載された状態における偏光子10aと光配向膜の配置関係について示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a first embodiment of a polarizer according to the present invention, (a) is a schematic plan view, and (b) is a schematic diagram taken along line AA in (a). It is sectional drawing. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the
図1に示すように、偏光子10aは、紫外線を透過する透明基板1の上に、複数本の細線2が並列に配置された偏光領域11を有している。なお、この偏光子10aにおいては、透明基板1の主面(図1(b)に示すZ方向側の面)の全領域が偏光領域11に相当する。
そして、偏光子10aは、長さL1の辺を有する矩形の平面形態を有しており、このL1の長さが、光配向膜の幅(LW)よりも長い。
なお、本明細書において、光配向膜の幅とは、光配向膜を搬送する方向に垂直な方向における光配向膜の長さを言う。
As shown in FIG. 1, the
The
In the present specification, the width of the photo-alignment film refers to the length of the photo-alignment film in a direction perpendicular to the direction in which the photo-alignment film is conveyed.
上記のL1の長さとしては、透明基板1として、液晶パネル用カラーフィルタの製造に用いられる大型フォトマスク用ガラス基板を用いることで、例えば、0.5m〜2.0mの範囲とすることができる。
The length of the above L 1, as the
細線2の形成方法としては、液晶パネル用カラーフィルタの製造に用いられる大型フォトマスクの製造技術を適用することができる。より具体的には、大型フォトマスク用の電子線描画装置を用いて、大型フォトマスクのマスクパターンを形成する方法と同様にして、上記の大型フォトマスク用ガラス基板の上に細線2を形成することができる。
As a method for forming the
また、細線2の形成方法としては、ナノインプリントのパターン転写技術を適用することもできる。例えば、細線2とは凹凸の向きが反転した転写パターンを有するテンプレート(版、型、モールドとも呼ぶ)を用い、ナノインプリント技術で行われているパターン転写方法と同様にして、細線2を形成することができる。
Further, as a method of forming the
ここで、一般に、ナノインプリントに用いられるテンプレート、特に半導体用途の転写パターンを有するテンプレートの転写面積は上記の大型フォトマスク用ガラス基板の面積よりも小さい。しかしながら、細線2は偏光領域11の全域において、一般に、同一幅、同一ピッチ、すなわち同一パターンの設計になっているため、上記の小さい転写面積のテンプレートを、上記の大型フォトマスク用ガラス基板の主面に対して相対的に平行移動させて、転写パターンを多面付けすることで、大型フォトマスク用ガラス基板の全面(主面の全領域)に細線2を形成することができる。
Here, generally, the transfer area of a template used for nanoimprinting, particularly a template having a transfer pattern for semiconductor applications, is smaller than the area of the glass substrate for a large photomask. However, since the
偏光子10aは上記のような構成を有するため、より詳しくは、偏光子10aの偏光領域11の長さ(L1)は光配向膜75の幅(LW)よりも長いため、例えば、図2に示すように、平面視上、光配向膜75を搬送する方向に垂直な方向(図中Y方向)において、光配向膜75の全領域が偏光子10aの偏光領域11内に含まれるように、偏光子10aと光配向膜75を配置することができる。
すなわち、光配向膜75への光配向に用いる偏光子は1枚で済み、図2に示すように、平面視上、光配向膜75の上には、図12に示したような境界部401は存在しない。
Since the
That is, only one polarizer is required for photo-alignment on the photo-
それゆえ、本発明においては、従来のような、光配向膜の搬送方向(図中X方向)に沿って、ライン状の不良個所が生じてしまうという問題を解消することができる。 Therefore, in the present invention, it is possible to solve the conventional problem that a line-shaped defective portion is generated along the transport direction (X direction in the drawing) of the photo-alignment film.
また、光配向に用いる偏光子は1枚で済むため、複数の偏光子の向き(より詳しくは、細線の向き)を一律に合わせるという作業も生じない。それゆえ、幅広の光配向膜に、生産性良く、向きが揃った光配向を施すことができる。 In addition, since only one polarizer is used for the photo-alignment, there is no need to uniformly align the directions of a plurality of polarizers (more specifically, the direction of fine lines). Therefore, it is possible to perform photo-alignment with a uniform orientation on a wide photo-alignment film with good productivity.
また、L1の長さを、LWの長さに近づけることで、図14に示すような、光配向に寄与しない無駄な部分500が生じることを、極力抑制することもできる。
Further, by making the length of L 1 close to the length of L W , it is possible to suppress as much as possible the generation of a
ここで、図1に示す偏光子10aにおいては、長さL1の辺の方向(図中Y方向)が細線2の長手方向と平行な関係のものを例示したが、本発明においては、光配向膜に施す光配向に応じて、細線2の長手方向は、偏光子の長さL1の辺の方向と異なるものであってもよい。
Here, in the
例えば、図3に示す偏光子10bのように、偏光子10bの長さL1の辺の方向(図中Y方向)は、細線2の長手方向(図中X方向)と垂直な関係であってもよい。
なお、この偏光子10bにおいても、光配向に際しては、図2に示す偏光子10aのように、平面視上、光配向膜75を搬送する方向に垂直な方向(図中Y方向)において、光配向膜75が偏光子10bの偏光領域内に含まれるように、偏光子10bと光配向膜75を配置する。
For example, as the
Also in this
(第2の実施形態)
図1に示す偏光子10aにおいては、透明基板1の主面の全領域に細線2が形成されている形態、すなわち、透明基板1の主面の全領域が偏光領域11に相当する形態を例示したが、本発明においては、細線2が形成されている領域(偏光領域)は、透明基板1の主面の全領域よりも小さい領域であっても良い。
(Second Embodiment)
In the
例えば、図4に示す偏光子20のように、細線2が形成されている領域(偏光領域21)は、透明基板1の主面の全領域よりも小さい領域であり、偏光領域21の外側の領域は、透明基板1が露出している形態であっても良い。
この場合、偏光子20が光配向装置に搭載された状態において、光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の偏光領域21の長さがL1である。そして、このL1の長さが、光配向膜の幅(LW)よりも、長い。
For example, like the
In this case, in the state where the
このような形態であれば、細線2が透明基板1の端部に存在しないため、例えば、透明基板1から所定の外形の偏光子20を切り出す際に、細線2を切断することはなく、細線2を切断したことに起因する不具合(端部からの細線2の連鎖的な破損等)が生じることを防止できる。
In such a form, since the
なお、図4に示す偏光子20を光配向装置に搭載する際には、図5に示すように、偏光領域21の外側の透明基板1が露出している領域を、偏光子ホルダー80等で覆って遮光することが好ましい。直線偏光されていない光が光配向膜に照射されてしまうことを防止するためである。
When the
また、偏光子20においては、偏光領域21の外側の領域を保持することで、細線2と偏光子ホルダー80とが接触することを回避できる。それゆえ、細線2と偏光子ホルダー80とが接触することに起因する不具合(接触部からの細線2の連鎖的な破損や、異物の発生等)が生じることを防止できる。
Moreover, in the
また、本実施形態においては、透明基板1の上に、偏光領域を複数有する形態であっても良い。例えば、図6に示す偏光子30のように、2つの偏光領域31、32を有する形態であっても良い。ここで、偏光子30は、光配向装置に搭載された状態において、光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の偏光領域31、32の長さが、共にL1になっている。そして、このL1の長さが、光配向膜の幅(LW)よりも長い。
Moreover, in this embodiment, the form which has two or more polarization regions on the
本発明のような大面積の偏光子を用いる場合には、例えば、図5に示すように、偏光子の外周(図5に示す例においては外周の4辺)を保持するだけでは、中央部が自重によって大きく撓んでしまう変形を生じ易い。
一方、図6に示す偏光子30のように、偏光領域を複数有する形態であれば、外周以外の細線2が形成されていない領域も、偏光子ホルダー等で保持することができ、上記のような変形を抑制できる。
例えば、図6に示す偏光子30においては、偏光領域31と偏光領域32に挟まれる領域も偏光子ホルダー等で保持することができる。
In the case of using a large-area polarizer as in the present invention, for example, as shown in FIG. 5, it is necessary to hold only the outer periphery of the polarizer (four sides of the outer periphery in the example shown in FIG. 5). However, it is easy to produce the deformation | transformation which bends greatly with dead weight.
On the other hand, as long as the
For example, in the
また、偏光子30においては、その外周のみならず、偏光領域31と偏光領域32に挟まれる領域も偏光子ホルダー等に接触させることができるため、例えば、光配向に際し、偏光子30に蓄積される熱を、偏光子ホルダー等を介して、より効果的に排除することもできる。
In the
なお、偏光子30においても、偏光領域31、32の外側の領域は、透明基板1が露出しているため、偏光子30を光配向装置に搭載する際には、偏光領域31、32の外側の透明基板1が露出している領域を、偏光子ホルダー等で覆って遮光することが好ましい。直線偏光されていない光が光配向膜に照射されてしまうことを防止するためである。
In the
なお、図6に示す偏光子30においては、同じ形態、同じ平面サイズの2つの偏光領域31、32を有する形態を例示したが、本発明においては、これに限らず、光配向膜が搬送される方向に垂直な方向において、光配向膜の全領域が、複数の偏光領域を合わせた領域内に含まれるように偏光子と光配向膜を配置することができるものであれば良い。
例えば、図6に示す偏光子30において、偏光領域31、32は、光配向膜が搬送される方向(図中X方向)の長さが異なるものであっても良い。また、3つ以上の偏光領域を有していても良い。
In addition, in the
For example, in the
(第3の実施形態)
図4、6に示す偏光子20、30においては、偏光領域の外側の領域は、透明基板1が露出している形態を例示したが、本発明においては、偏光領域の外側の領域には、光配向装置の光源から照射される光を遮光する遮光膜が形成されていても良い。
(Third embodiment)
In the
例えば、図7に示す偏光子40のように、細線2が形成されている領域(偏光領域41)は、透明基板1の主面の全領域よりも小さい領域であり、偏光領域41の外側の領域には、遮光膜3が形成されている形態であっても良い。
この場合も、上記の偏光子20と同様に、偏光子40が光配向装置に搭載された状態において、光配向膜が搬送される方向に垂直な方向(図中Y方向)の偏光領域41の長さがL1である。そして、このL1の長さが、光配向膜の幅(LW)よりも、長い。
For example, like the
Also in this case, similarly to the
偏光子40においては、上記の偏光子20が有する効果に加えて、直線偏光されていない光が光配向膜に照射されてしまうことを、より確実に防止することができる。
さらに、遮光膜3に細線2が接触している形態であれば、偏光子40に照射される光によって細線2に蓄積する熱を、遮光膜3を介して偏光子ホルダーに分散させることや、帯電防止の効果を奏することもできる。
In the
Further, if the
同様に、透明基板1の上に偏光領域を複数有する形態の場合も、その複数の偏光領域の外側の領域に、光配向装置の光源から照射される光を遮光する遮光膜が形成されていても良い。
例えば、図8に示す偏光子50のように、2つの偏光領域51、52を有し、この偏光領域51、52の外側の領域には、遮光膜3が形成されている形態であっても良い。
Similarly, in the case of a configuration having a plurality of polarizing regions on the
For example, a
この場合も、上記の偏光子40と同様に、直線偏光されていない光が光配向膜に照射されてしまうことを、より確実に防止することができる。
また、遮光膜3に細線2が接触している形態であれば、偏光子50に照射される光によって細線2に蓄積する熱を、遮光膜3を介して偏光子ホルダーに分散させることや、帯電防止の効果を奏することもできる。
Also in this case, similarly to the
Further, if the
さらに、偏光子50においては、外周のみならず、偏光領域51と偏光領域52に挟まれる領域も偏光子ホルダー等で保持することができる。それゆえ、偏光子の自重による変形を抑制できる。
また、外周のみならず、偏光領域51と偏光領域52に挟まれる領域も偏光子ホルダー等に接触させることができるため、例えば、光配向に際し、偏光子50に蓄積される熱を、遮光膜3から偏光子ホルダーに移す等によって効果的に排除することもできる。
Further, in the
Further, since not only the outer periphery but also the region sandwiched between the
遮光膜3を構成する材料には、光配向装置の光源から照射される光を遮光することができるものであれば用いることができるが、細線2を構成する材料を含んでいることが好ましい。
遮光膜3を構成する材料が細線2を構成する材料を含有する場合、細線2を形成する工程で使用する装置や材料を、遮光膜3を形成する工程にも使用することができ、製造コストの削減になるからである。
さらに、細線2を形成する工程と遮光膜3を形成する工程を同一工程にすることで、細線2と遮光膜3の相対位置精度を向上させることもできる。
Any material can be used as the material constituting the light-shielding film 3 as long as it can shield the light irradiated from the light source of the photo-alignment device, but it is preferable that the material constituting the
In the case where the material constituting the light shielding film 3 contains the material constituting the
Furthermore, by making the process of forming the
<光配向装置>
次に、本発明に係る光配向装置について説明する。
図9は、本発明に係る光配向装置の構成例について示す図である。
図9に示す光配向装置70aは、光源からの光を偏光子によって直線偏光し、この偏光された光(偏光光74)を、ワーク76の上に形成された光配向膜75に照射することで、光配向膜75に配向規制力を付与するものである。
<Optical alignment device>
Next, the photo-alignment apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the photo-alignment apparatus according to the present invention.
9 linearly polarizes light from a light source with a polarizer, and irradiates this polarized light (polarized light 74) onto a photo-
光配向装置70aは、光源として紫外光ランプ72と、光配向膜75の上に偏光子を保持するための偏光子搭載部71を備えている。偏光子搭載部71には、上記の本発明に係る偏光子が搭載される。
The
また、光配向装置70aには、光配向膜75を形成したワーク76を所定の方向に搬送する搬送機構(図示略)が備えられており、ワーク76を所定の方向に搬送することにより、光配向膜75の全領域に偏光光74を照射することができる。例えば、図9に示す例において、ワーク76は図中右方向(図9に示す矢印方向)に搬送される。
The
ここで、本発明においては、上記搬送機構により搬送される光配向膜75が、平面視上、光配向膜75が搬送される方向に垂直な方向において、上記偏光子の偏光領域内に含まれるように、上記偏光子が偏光子搭載部71に搭載されていることが好ましい。上述した、本発明に係る偏光子の効果を奏するためである。
Here, in the present invention, the photo-
なお、図9に示す例においては、ワーク76を矩形状の平板として示しているが、本発明において、ワーク76の形態は、偏光光74を照射することができるものであれば特に限定されず、例えば、ワーク76はフィルム状の形態であっても良く、また、巻取り可能なように帯状(ウェブ状)の形態であっても良い。
In the example shown in FIG. 9, the
また、紫外光ランプ72からの光を効率良く偏光子に照射するために、光配向装置70aは、紫外光ランプ72の背面側や側面側に紫外光を反射する反射鏡73を有していることが好ましい。
In addition, in order to efficiently irradiate the polarizer with light from the
また、大面積の光配向膜75に対して効率良く配向規制力を付与するためには、図9に示すように、紫外光ランプ72に棒状のランプを用いて、光配向膜75の搬送方向(図9における矢印方向)に対して垂直な方向に長い照射領域となる偏光光74が照射されるように、光配向装置70aを構成することが好ましい。
Further, in order to efficiently apply the alignment regulating force to the large-area photo-
また、本発明に係る光配向装置は、複数個の紫外光ランプを備える構成であっても良い。
例えば、図10に示す光配向装置70bは、2個の紫外光ランプ72を備えており、2個の紫外光ランプ72と光配向膜75の間に、偏光子搭載部71が備えられている。また、各紫外光ランプ72には、それぞれ反射鏡73が備えられている。
Moreover, the structure provided with a some ultraviolet light lamp may be sufficient as the photo-alignment apparatus based on this invention.
For example, the
このように、紫外光ランプ72を複数個備えることにより、紫外光ランプ72を1個備える場合よりも、ワーク76の上に形成された光配向膜75に照射する偏光光74の照射量を増加させることができる。それゆえ、紫外光ランプ72を1個備える場合よりも、ワーク76の搬送速度を大きくすることができ、その結果、生産性を向上させることができる。
As described above, by providing a plurality of
なお、図9、10に示す例においては、光源として棒状の紫外光ランプ72を例示したが、本発明においては、これに限らず、例えば、紫外光を照射するLEDを平面上に配列した面状発光体を用いても良い。面状発光体の照射面積と本発明に係る偏光子の面積とを合わせることで、より効率的に光配向を施すことができる。
In the example shown in FIGS. 9 and 10, the rod-shaped ultraviolet
<光配向方法>
次に、本発明に係る光配向方法について説明する。
本発明に係る光配向方法は、上記の本発明に係る偏光子によって直線偏光した偏光光を照射して、光配向膜に配向規制力を付与する光配向方法であって、平面視上、光配向膜を搬送する方向に垂直な方向において、光配向膜が上記偏光子の偏光領域内に含まれるように、偏光子と光配向膜を配置するものである。
本発明に係る光配向方法は、例えば、図9に示す光配向装置70aに、上記の本発明に係る偏光子を搭載することによって、実施することができる。そして、上述した、本発明に係る偏光子の効果を奏することができる。
<Photo alignment method>
Next, the photo-alignment method according to the present invention will be described.
The photo-alignment method according to the present invention is a photo-alignment method that irradiates the polarized light linearly polarized by the polarizer according to the present invention and imparts an alignment regulating force to the photo-alignment film. The polarizer and the photo-alignment film are arranged so that the photo-alignment film is included in the polarization region of the polarizer in a direction perpendicular to the direction in which the alignment film is conveyed.
The photo-alignment method according to the present invention can be implemented, for example, by mounting the above-described polarizer according to the present invention on the photo-
以上、本発明に係る偏光子、光配向装置、および光配向方法について、それぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 As mentioned above, although each embodiment was described about the polarizer which concerns on this invention, a photo-alignment apparatus, and a photo-alignment method, this invention is not limited to the said embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same function and effect regardless of the case. Are included in the technical scope.
1、101 透明基板
2、102 細線
3 遮光膜
10a、10b、20、30、50、100 偏光子
11、21、31、32、41、51、52 偏光領域
70a、70b 光配向装置
71 偏光子搭載部
72 紫外光ランプ
73 反射鏡
74 偏光光
75、200 光配向膜
76 ワーク
80、300、301 偏光子ホルダー
401、402、403 境界部
500 無駄な部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Transparent substrate 2,102 Thin wire 3 Light-shielding
Claims (6)
透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光領域を有し、
前記光配向装置に搭載された状態において、前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の、前記偏光領域の長さが、
前記光配向装置において前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向の、前記光配向膜の長さよりも、長いことを特徴とする偏光子。 A polarizer that irradiates a polarized light that is linearly polarized with light emitted from a light source of the photo-alignment device onto a photo-alignment film that is mounted on the photo-alignment device and conveyed in the photo-alignment device,
On a transparent substrate, it has a polarization region in which a plurality of fine wires are arranged in parallel,
In the state mounted on the photo-alignment apparatus, the length of the polarizing region in the direction perpendicular to the direction in which the photo-alignment film is conveyed is
The polarizer characterized by being longer than the length of the photo-alignment film in the direction perpendicular to the direction in which the photo-alignment film is conveyed in the photo-alignment apparatus.
前記光配向装置の光源から照射される光を遮光する遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の偏光子。 In a region outside the polarizing region on the transparent substrate,
The polarizer according to claim 1, wherein a light-shielding film that shields light irradiated from a light source of the photo-alignment device is formed.
前記偏光子を搭載する偏光子搭載部と、
前記光配向膜を搬送する搬送機構と、
を備え、
前記偏光子搭載部に、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の偏光子を備え、
前記偏光子によって直線偏光された偏光光を、前記光配向膜に照射することを特徴とする光配向装置。 A photo-alignment device that linearly polarizes light from a light source with a polarizer and irradiates the photo-alignment film,
A polarizer mounting portion on which the polarizer is mounted;
A transport mechanism for transporting the photo-alignment film;
With
The polarizer according to claim 1, wherein the polarizer mounting portion includes the polarizer according to claim 1.
A photo-alignment apparatus that irradiates the photo-alignment film with polarized light linearly polarized by the polarizer.
平面視上、前記光配向膜が搬送される方向に垂直な方向において、
前記偏光子の前記偏光領域内に含まれるように、
前記偏光子が前記偏光子搭載部に搭載されていることを特徴とする請求項4に記載の光配向装置。 The photo-alignment film transported by the transport mechanism is
In a direction perpendicular to the direction in which the photo-alignment film is conveyed in plan view,
As included in the polarization region of the polarizer,
The optical alignment apparatus according to claim 4, wherein the polarizer is mounted on the polarizer mounting portion.
平面視上、前記光配向膜を搬送する方向に垂直な方向において、
前記光配向膜が前記偏光子の前記偏光領域内に含まれるように、
前記偏光子と前記光配向膜を配置することを特徴とする光配向方法。 A photo-alignment method of irradiating polarized light linearly polarized by the polarizer according to any one of claims 1 to 3 to impart an alignment regulating force to the photo-alignment film,
In a direction perpendicular to the direction of transporting the photo-alignment film in plan view,
So that the photo-alignment film is included in the polarizing region of the polarizer,
A photo-alignment method comprising arranging the polarizer and the photo-alignment film.
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