JP2019074563A - 偏光装置、及び光配向膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光子に加わる力を低減できる調整機構を備える偏光装置、及び光配向膜の製造方法を提供する。【解決手段】偏光装置３０は、一方向に配列された複数の四角形の偏光子と、偏光子の一辺の側に配置され、偏光子を回転させる調整機構４０と、を備える光源からの光を偏光する偏光装置３０であって、調整機構４０は、偏光子の対向する面を把持する把持部４１と、把持部４１に配置された支点４２と、支点４２を中心に把持部４１を回転させる作動部と、を備える。【選択図】図１２

Description

本発明は、偏光装置、及び光配向膜の製造方法に関する。

従来、液晶分子を配向させる配向膜を形成するため、ラビング処理が配向膜に行われてきた。近年、ラビング処理に代えて、透明樹脂フィルム、又はガラス基板に光配向膜を形成し、直線偏光紫外線を、配向膜に照射し、配向を行う光配向処理が行われている。

光配向処理では、一般的に直線偏光を得るために、一方向に沿って並べられた複数のワイヤーグリッド偏光子と、紫外線を放射する光源と、を備える偏光光照射装置が用いられる。しかしながら、偏光子の製作工程において、偏光子の偏光方向にバラツキを含む場合がある。そのため、各偏光子の偏光方向を調整する機構を偏光光照射装置に設けることが提案されている。

例えば、特許文献１には、偏光子の対向する２辺の一方の辺に当接された調整部と弾性部と、他方の辺に当接された支持部とを備える機構が開示されている。この機構は、調整部の突出部の長さを調整することにより、支持部を支点に偏光子を回転移動させて、偏光子の偏光方向を調整する。

特開２０１７−０５８６２２号公報

特許文献１に記載された機構では、一方の辺と当接する調整部と弾性部と、他方の辺に当接する支持部とを利用して偏光子を回転移動させている。そのため、一方の辺又は他方の辺に何らかの力が加わると、その力が偏光子に加わり、偏光子に破損等が生じる原因となる。特に、各偏光子の周縁を、それぞれ保持する枠部を有しない場合、偏光子は破損等を生じやすくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、偏光子に加わる力を低減できる調整機構を備える偏光装置、及び光配向膜の製造方法を提供することを目的とする。

第１の態様に係る偏光装置は、一方向に配列された複数の四角形の偏光子と、偏光子の一辺の側に配置され、偏光子を回転させる調整機構と、を備える光源からの光を偏光する偏光装置であって、調整機構は、偏光子の対向する面を把持する把持部と、把持部に配置された支点と、支点を中心に把持部を回転させる作動部と、を備える。

第２の態様に係る偏光装置において、偏光子の一辺と対向する他辺に配置され、偏光子の他辺の側を支持する支持部を備える。

第３の態様に係る偏光装置において、支持部が、溝付きのローラと、ローラを調整機構の側に付勢する弾性部材と、を備える。

第４の態様に係る偏光装置において、把持部が、偏光子の一辺の長さに対して５０％以上８０％以下の長さを有する。

第５の態様に係る偏光装置において、隣接する偏光子が、偏光子の厚み方向において距離を置いて配置される。

第６の態様に係る偏光装置において、隣接する偏光子が、偏光子を平面視で一部重なり合う。

第７の態様に係る偏光装置において、作動部が、付勢機構と付勢機構に対して動作する送りネジとを有する。

第８の態様に係る偏光装置において、送りネジの長さ方向が、複数の偏光子の配列された一方向と平行である。

第９の態様に係る偏光装置において、偏光子が、ワイヤーグリッド偏光子である。

第１０の態様に係る光配向膜の製造方法は、表面に光配向膜用材料が形成された対象物を搬送するステップと、光源からの光を、上記の偏光装置を介して偏光し、偏光した光を光配向膜用材料に照射するステップと、を含む。

本発明によれば、偏光子に加わる力を低減できる調整機構を備える偏光装置、及び光配向膜の製造方法を提供できる。

図１は、実施形態の偏光装置を含む製造設備の全体の概略図である。 図２は、ワイヤーグリッド偏光子を取り付ける前の偏光装置の平面図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４は、ワイヤーグリッド偏光子を取り付けた状態の偏光装置の平面図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図６は、ワイヤーグリッド偏光子を取り付けた状態の偏光装置の平面図である。 図７は、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図８は調整機構の平面図である。 図９は調整機構の側面図である。 図１０は、複数のワイヤーグリッド偏光子を取り付けた状態の偏光装置の平面図である。 図１１は、図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図１２は、調整機構によりワイヤーグリッド偏光子を回転させた状態を示す平面図である。 図１３は、別の調整機構の平面図である。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施形態により説明される。本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、実施形態以外の他の実施形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。

図１は、実施形態の偏光装置を含む製造設備の全体の概略図である。図１に示されるように、製造設備１は、ワークＷを送り出す送り出しローラ１０と、送り出しローラ１０から送り出されたワークＷを巻き取る巻取りローラ１２と、を備える。ワークＷは、表面に光配向膜が形成された対象物である。製造設備１は、送り出しローラ１０と巻取りローラ１２との間に設置された偏光光照射装置２０を備える。

図１に示されるワークＷは、2つの表面（主面）を持ち、可撓性の連続した帯状の膜厚の薄い部材であり、ウェブとも称される。ワークＷの材質として樹脂フィルムを挙げることができる。ワークＷはウェブに限定されず、例えば、剛性を有する平板状のガラス基板等であってもよい。

ワークＷは、送り出しローラ１０から巻取りローラ１２に、搬送方向ＭＤ（Machine Direction）に沿って、連続的に水平方向に搬送される。

偏光光照射装置２０は、光を放射する棒状の光源２２と、光源２２を覆う反射鏡２４と、を備える。光源２２、及び反射鏡２４は、搬送方向ＭＤに直交する幅方向ＴＤ（Transverse Direction）に延び、ワークＷの幅よりも大きい長さを有している。

光源２２として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができる。２４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長を有する紫外線と称される光が、光源２２から放射される。

反射鏡２４は、楕円の一部、又は放物線の断面形状を有する。反射鏡２４は、光源２２から放射される光を反射し、光源２２からの光を効率的にワークＷに導く。

偏光光照射装置２０は、光源２２とワークＷとの間に配置されたルーバ２６を備える。ルーバ２６は光源２２に沿って配置され、ワークＷの幅と略同じ長さを有する。ルーバ２６は、光源２２から照射される光、及び反射鏡２４から反射される光の中から、ワークＷに対して所定の角度の光のみを通過させる。例えば、ルーバ２６は、ワークＷの主面に対して直交する光を通過させる。

偏光光照射装置２０は、ルーバ２６とワークＷとの間に偏光装置３０を備える。偏光装置３０は、偏光子として複数のワイヤーグリッド偏光子３２と、複数のワイヤーグリッド偏光子３２を保持するためのフレーム３４と、を備える。複数のワイヤーグリッド偏光子３２は、光源２２に対向するように、幅方向ＴＤに沿って配列される。フレーム３４は、複数のワイヤーグリッド偏光子３２を保持するため幅方向ＴＤに沿って延びる。フレーム３４には、幅方向ＴＤに沿って延びる矩形の開口が形成されている。複数のワイヤーグリッド偏光子３２は、開口に位置合わせされ、フレーム３４により保持される。複数のワイヤーグリッド偏光子３２は、フレーム３４の開口を介してワークＷに対向する。

ワイヤーグリッド偏光子３２は、対向する面を有する平板状のガラス基板と、ガラス基板の表面に形成され、一定の間隔で平行に配列された複数の直線状の金属細線と、により構成される。ワイヤーグリッド偏光子３２は、入射光の中で、金属細線の長手方向に平行な偏光成分を反射、又は吸収し、金属細線の長手方向に直交する偏光成分を透過するので、ワイヤーグリッド偏光子３２により直線偏光光を得ることができる。すわなち、ワイヤーグリッド偏光子３２は光源２２からの光を偏光することができる。光を偏光することができる限り偏光子はワイヤーグリッド偏光子３２に限定されない。

図１に示されるように、ワイヤーグリッド偏光子３２は、平面視で矩形である。一つのワイヤーグリッド偏光子３２は、その面内で複数の金属細線は平行である、ワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向は一定である。別のワイヤーグリッド偏光子３２においても、面内で複数の金属細線は平行である。一方で、ワイヤーグリッド偏光子３２同士を比較すると、ワイヤーグリッド偏光子３２の製作工程における加工精度等により、それぞれの金属細線の平行方向はバラツキを有する場合がある。そのため、ワイヤーグリッド偏光子３２同士は、偏光方向にバラツキを有する懸念がある。そこで、後述する調整機構（不図示）により、各ワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向が調整される。

図１の実施態様ではワイヤーグリッド偏光子３２を、平面視で矩形としたが、配置や設計上の要請からその形状を変更することができる。例えば、ワイヤーグリッド偏光子３２は、平面視で平行四辺形又はひし形等の四角形のものでもよく、さらには四角形の角部を面取りした形状も用いることができる。

必要に応じて、長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターが、光源２２と偏光装置３０との間に配置される。分光フィルターは、光源２２、及び反射鏡２４から偏光装置３０に入射される光の波長を調整できる。

図１を参照して、光配向膜の製造方法について説明する。光配向膜の製造方法は、表面に光配向膜用材料が形成された対象物を搬送するステップと、偏光装置を介して光源からの光を偏光し、偏光した光を光配向膜用材料に照射するステップと、を含む。第１に、表面に光配向膜用材料が形成されたワークＷを、送り出しローラ１０から巻取りローラ１２に搬送する。送り出しローラ１０にセットされるワークＷの表面には、予め光配向膜用材料が形成される。

光配向膜は、光配向処理により製造された配向膜を意味する。光配向膜用材料は、光配向膜を製造するための材料を意味する。

光配向膜用材料としては、例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号、特許第４１５１７４６号に記載のアゾ化合物、特開２００２−２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２−２６５５４１号公報、特開２００２−３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミド、及び／又はアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号、特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報、特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、又はエステル、特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報、ＷＯ２０１０/１５０７４８号、特開２０１３−１７７５６１号公報、特開２０１４−１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が挙げられる。特に好ましい例としては、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物が挙げられる。

光配向膜用材料を対象物の表面に形成する方法としては、カーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の方法が挙げられる。ワークＷを搬送する過程で、光配向膜用材料を対象物の表面に形成してもよい。

ワークＷの搬送途中に偏光光照射装置２０が配置されている。光源２２からの光が偏光装置３０を介して偏光され、偏光された光が光配向膜に照射される。送り出しローラ１０から巻取りローラ１２に搬送する。

光源２２からの光が偏光装置３０を介して偏光され、偏光された光が光配向膜に照射される。偏光装置３０に備えられる複数のワイヤーグリッド偏光子３２は、後述する調整機構により調整され、各ワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向は一定の範囲内に揃えられる。

偏光方向を一定の範囲に揃えた複数のワイヤーグリッド偏光子３２から偏光された光が、光配向膜用材料に照射されるので、特性の安定した光配向膜を製造することができる。

次に、実施形態に係る偏光装置３０について図を参照して説明する。図２は、ワイヤーグリッド偏光子３２を取り付ける前の偏光装置３０の平面図である。偏光装置３０は、フレーム３４を備える。フレーム３４には、フレーム３４に沿って矩形の開口３６が形成される。フレーム３４は金属製であり、ステンレス鋼、アルミニウム等を使用することができ、アルミニウム製が特に好ましい。

開口３６を挟んで、対向する位置に調整機構４０と、支持部６０とが配置される。複数の調整機構４０が、開口３６の長手方向に沿って、所定間隔で配置される。複数の調整機構４０は、開口３６に対して同じ側に配置される。実施形態では、１個の調整機構４０に対して２個の支持部６０が配置される。また、複数の支持部６０は、調整機構４０と反対側であって、開口３６に対して同じ側に配置される。

調整機構４０は、ワイヤーグリッド偏光子３２（不図示）の対向する面を把持する把持部４１を備える。把持部４１には、把持部４１の両端部から等距離にある支点４２が設けられる。支点４２は、把持部４１を回転自在に支持する。支点４２は、把持部４１の回転中心となる。支点４２は、フレーム３４の平面に対して垂直に固定される。支点４２と把持部４１とは垂直であり、把持部４１とフレーム３４の平面とは平行となる。

実施形態においては調整機構４０を左右対称として、把持部４１の支点４２は把持部４１の両端部から等距離としたが、これに限られない。調整機構４０を左右非対称に設計することもでき、この場合、把持部４１の両端部から等距離に支点４２を設ける必要はない。

平面視で、把持部４１に対して垂直で、支点４２を挟んで開口３６と反対側に延びる延長部４３を、把持部４１は備える。したがって、把持部４１は、全体として略Ｔ字型の形状を有する。

延長部４３を挟んで、作動部を構成する付勢機構４４と、付勢機構４４に対し動作する送りネジ４５とが、対向配置される。

付勢機構４４は、支点４２を回転中心とする一定方向の回転力を、把持部４１に付与する部材である。実施形態では、付勢機構４４が延長部４３を付勢することにより、把持部４１に回転力が付与される。

付勢機構４４は、例えば、コイルバネ４４Ａと、コイルバネ４４Ａを収容する収容部４４Ｂとを備える。付勢機構４４は、把持部４１の一部である延長部４３を付勢することができれば、その構造は限定されない。例えば、コイルバネと、コイルバネにより付勢されるピンと、を含むプランジャーであってもよい。

送りネジ４５は、付勢機構４４により付与される一定方向の回転力とは反対方向の回転力を、把持部４１に付与する部材である。送りネジ４５を動作させることにより、把持部４１に付与される回転方向、及び回転力の大きさが調整される。

送りネジ４５は、例えば、微細な送りができるマイクロメータヘッドを適用できる。マイクロメータヘッドである場合、シンブル４５Ａを回転させることによりスピンドル４５Ｂを前進、又は後退させることができる。スピンドル４５Ｂを前進、又は後退する長さにより、作動部は、把持部４１に付与される回転方向、及び回転力の大きさを調整できる。延長部４３が付勢機構４４により付勢されているので、延長部４３は送りネジ４５の動きに正確に追従する。したがって、把持部４１の角度を安定して維持、変更できる。

図２に示されるように、延長部４３を挟んで、コイルバネ４４Ａとスピンドル４５Ｂとは直線状に配置される。但し、把持部４１の回転方向、及び回転力の大きさが調整できれば、両者の位置関係は直線状に限定されない。

図２に示されるように、支持部６０は、フレーム３４に設けられた固定部３７に取り付けられる。支持部６０は、一端にヘッドを有するピン６１を備える。ピン６１は、固定部３７の貫通孔（不図示）を通り抜けて、調整機構４０の側に延びる。ピン６１のヘッドは、貫通孔を通り抜けない。

ピン６１は、ヘッドと反対の端の側に、支持部材６２に支持された溝付きローラ６３を備える。支持部材６２は溝付きローラ６３を回転自在に支持する。ピン６１には、弾性部材としてコイルバネ６４が備えられる。コイルバネ６４は、固定部３７と支持部材６２と間の位置に設けられる。コイルバネ６４は、溝付きローラ６３を、調整機構４０の側に付勢する。

図３は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。図２、及び図３に示されるように、調整機構４０の把持部４１は、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面を把持するため、平面視で矩形の金属製のプレート４６と、プレート４６を固定するための２個のネジ４７と、ブロック４８とにより構成される。プレート４６は平板状である。

図３に示されるように、ブロック４８は、プレート４６を位置決めするための第１段差４９を有する。プレート４６は、第１段差４９にプレート４６の一辺を接触させた状態で、ネジ４７により、ブロック４８に固定される。ブロック４８は、開口３６（図２参照）に近い側に第２段差５０を有する。プレート４６が固定される固定面５１と反対面を設置した状態では、第２段差５０は第１段差４９より低い位置にある。後述するように、第２段差５０を有するブロック４８とプレート４６とにより空間Ｓが形成され、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面が把持される。

支持部６０にピン６１は、固定部３７の貫通孔３７Ａを超えて延び、支持部材６２に固定される。支持部材６２は、断面視で、互いに直交する部材からなり、Ｌ字型の形状を有している。溝付きローラ６３は、支持部材６２の一方の部材で、ピン６１と略同じ高さの平行な平面を設けられる。実施形態では、溝付きローラ６３は、ローラの全周に溝６５が形成される。

図４は、１個のワイヤーグリッド偏光子３２を取り付けた状態の偏光装置３０の平面図である。図４に示されるように、把持部４１は、ブロック４８からプレート４６を取り外した状態である。ブロック４８には、ネジ４７を螺合するため２個のネジ穴５２を有する。

ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａが、ブロック４８の第２段差５０に接触される。これにより、把持部４１を構成するブロック４８とワイヤーグリッド偏光子３２との位置決めがなされる。実施形態のワイヤーグリッド偏光子３２は、その周縁を保持するための枠部を備えていない。

支持部６０に備えられるコイルバネ６４が縮められ、溝付きローラ６３を支持する支持部材６２は固定部３７の側に移動する。ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａに対向する他辺３２Ｂの側が溝付きローラ６３の溝６５の間に位置される。ワイヤーグリッド偏光子３２が溝付きローラ６３により支持される。支持部６０に備えられるコイルバネ６４の付勢力は大きくないので、ローラ６３からワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂには、ほとんど力が加わらない。

図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図５に示されるように、ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａの側において、対向する面の一方面３２Ｃがブロック４８により支持される。

ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａと第２段差５０とが接触した状態において、ワイヤーグリッド偏光子３２の厚さＴは、第２段差５０の高さＨより大きい。ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面の他方面３２Ｄは、固定面５１から突出する。

また、ワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂの側において、一方面３２Ｃが溝付きローラ６３により支持される。

図６は、１個のワイヤーグリッド偏光子３２を取り付けた状態の偏光装置３０の平面図である。図６に示されるように、プレート４６が、ブロック４８の第１段差４９に接触される。これにより、ブロック４８とプレート４６との位置決めがなされる。２個のネジ４７によりプレート４６がブロック４８に固定される。

図７は、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図７に示されるように、ネジ４７よりプレート４６がブロック４８に固定されると、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面（一方面３２Ｃ及び他方面３２Ｄ）が、プレート４６とブロック４８とにより把持される。上述したように、ワイヤーグリッド偏光子３２の厚さＴが、第２段差５０の高さＨより大きいので、ワイヤーグリッド偏光子３２の他方面３２Ｄとプレート４６との接触が、より確実となる。したがって、把持部４１がワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面を確実に保持することが可能となる。ネジ４７の締め込み量を調整することにより、ワイヤーグリッド偏光子３２を把持する力を調整することができる。

なお、プレート４６とワイヤーグリッド偏光子３２の他方面３２Ｄとの間に、難燃性の弾性部材（不図示）を配置することが好ましい。弾性部材はワイヤーグリッド偏光子３２の端部が損傷等を受けることを防止できる。

図６及び図７に示されるように、ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａの側に配置された調整機構４０の把持部４１により、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面（一方面３２Ｃ及び他方面３２Ｄ）を把持される。

実施形態では、１個のプレート４６とブロック４８とがワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面を把持する態様を示した。この態様では、プレート４６とブロック４８とは、ほぼ同じ長さを有している。したがって、プレート４６の面とブロック４８の面とにより、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面が把持される。プレート４６はブロック４８にネジ４７により固定されるので、ワイヤーグリッド偏光子３２を把持部４１から容易に着脱することができる。

ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面を把持することができる限り、把持する態様は、特に限定されない。図８は調整機構４０の平面図である。図８に示されるように、１個のプレート４６に代えて、等間隔に配置された複数のプレート５３と、複数のプレート５３をそれぞれブロック４８に固定するためのネジ５４と、を用いることができる。

また、プレートとネジとを利用した把持の態様に代えて、クリップ構造を適用できる。図９は調整機構の側面図である。図９に示されるように、例えば、クリップ構造は、プレート５５と、プレート５５を回転自在に支持する支点５６と、プレート５５とブロック４８との間に配置されたトーションバネ５７とにより構成される。トーションバネ５７の付勢力により、プレート５５の先端５５Ａとブロック４８とにより、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面（一方面３２Ｃ及び他方面３２Ｄ）を把持することができる。プレート５５の後端５５Ｂをブロック４８の側に押圧することより、プレート５５の先端５５Ａとブロック４８との距離が大きくなる。したがって、ワイヤーグリッド偏光子３２を把持部４１に容易に脱着することができる。

上述の手順により、複数のワイヤーグリッド偏光子３２が、開口３６に沿って、フレーム３４に取り付けられる。

図１０は、複数のワイヤーグリッド偏光子３２を取り付けた状態の偏光装置３０の平面図である。図１１は、図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図１０及び図１１においては、理解を容易にするため、隣接するワイヤーグリッド偏光子３２の一方にパターンを付して表示している。しかしながら、複数のワイヤーグリッド偏光子３２は同じ特性を有する。

図１０に示されるように、偏光装置３０において、複数のワイヤーグリッド偏光子３２がフレーム３４に取り付けられる。図１１に示されるように、実施形態の偏光装置３０では、隣接するワイヤーグリッド偏光子３２が、ワイヤーグリッド偏光子３２の厚み方向において距離Ｌを置いて配置される。隣接するワイヤーグリッド偏光子３２を比較した場合、フレーム３４を基準として、ワイヤーグリッド偏光子３２の一方面３２Ｃまでの距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とが異なる。図１１に示されるように、実施形態のワイヤーグリッド偏光子３２は枠部を備えていないので、距離Ｌは短くできる。したがって、偏光装置３０の全体の厚みを薄くできる。

複数のワイヤーグリッド偏光子３２をフレーム３４に取り付ける際、フレーム３４と距離Ｌ_１だけ離れているワイヤーグリッド偏光子３２が取り付けられる。次いで、フレーム３４と距離Ｌ_２だけ離れているワイヤーグリッド偏光子３２が取り付けられる。

図１０に示されるように、平面視において、隣接するワイヤーグリッド偏光子３２は、一部重なり合う。この構成は、ワイヤーグリッド偏光子３２を通過しない光が、光配向膜に照射されることを抑制する。

実施形態では、送りネジ４５の長さ方向が、複数のワイヤーグリッド偏光子３２が配列された一方向と平行である。このような配置にすることにより、偏光装置３０の幅ＷＤを短くすることができる。製造設備１に偏光装置３０を含む偏光光照射装置２０を配置する際の自由度が高くなる。平行とは、平行及び略平行を含む。

複数のワイヤーグリッド偏光子３２がフレーム３４に取り付けられると、ワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向を調整するため、ワイヤーグリッド偏光子３２が、調整機構４０により、回転される。

図１２は、調整機構４０によりワイヤーグリッド偏光子３２を回転させた状態を示す平面図である。図１２に示されるように、把持部４１の延長部４３は、付勢機構４４のコイルバネ４４Ａにより送りネジ４５の側に付勢される。送りネジ４５のスピンドル４５Ｂは、付勢機構４４の付勢力と反対方向に、把持部４１の延長部４３を押圧する。付勢機構４４と送りネジ４５とが把持部４１に回転力を付与する。把持部４１が、フレーム３４の長手方向と平行となるように、付勢機構４４と送りネジ４５とが調整される。これを便宜上、把持部４１の基準状態と称する。

図１２の右側のワイヤーグリッド偏光子３２は、一辺３２Ａと他辺３２Ｂとがフレーム３４の長手方向と平行となるように、把持部４１により把持される。把持部４１は基準状態にある。

図１２のパターンを付した左側のワイヤーグリッド偏光子３２に関して、送りネジ４５のスピンドル４５Ｂが、基準状態に対して後退されている。延長部４３は、付勢機構４４のコイルバネ４４Ａにより、反時計回りの回転力を受ける。これにより、把持部４１は、基準状態に対して、反時計回りに回転される。左側のワイヤーグリッド偏光子３２を、調整機構４０により、反時計回りに回転することができる。左側のワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向が調整される。

図示しないが、送りネジ４５のスピンドル４５Ｂが、基準状態に対して前進されると、延長部４３は、送りネジ４５のスピンドル４５Ｂにより、時計回りの回転力を受ける。これにより、把持部４１は、基準状態に対して、時計回りに回転される。結果として、ワイヤーグリッド偏光子３２を、調整機構４０により、時計回りに回転することができる。

実施形態の調整機構４０は、１個の送りネジ４５を動作させることで、ワイヤーグリッド偏光子３２を回転することができるので、ワイヤーグリッド偏光子３２の偏光方向の調整が簡便であり、偏光方向の調整時間を短縮できる。

また、調整機構４０がワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａの側に配置され、一辺３２Ａを把持した状態でワイヤーグリッド偏光子３２が回転される。その結果、ワイヤーグリッド偏光子３２に局所的な力が加えられるのを抑止でき、ワイヤーグリッド偏光子３２に破損等が生じることを防止できる。

図１２に示されるように、左側のワイヤーグリッド偏光子３２が調整機構４０により回転されると、ワイヤーグリッド偏光子３２が回転し、他辺３２Ｂが移動する。ワイヤーグリッド偏光子３２の回転に追従して、右側の支持部６０のコイルバネ６４は圧縮される。溝付きローラ６３は回転するので、他辺３２Ｂは、溝付きローラ６３の溝に接しながらスライド移動する。支持部６０は、ワイヤーグリッド偏光子３２の回転を阻害しないで、かつワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂの側を支持することができる。

また、ワイヤーグリッド偏光子３２の回転に追従して、左側の支持部６０のコイルバネ６４は伸長される。溝付きローラ６３は回転するので、他辺３２Ｂは、溝付きローラ６３の溝に接しながらスライド移動する。支持部６０は、ワイヤーグリッド偏光子３２の回転を阻害しないで、かつワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂの側を支持することができる。

実施形態では、１個の調整機構４０に対して２個の支持部６０が配置される場合を例示したが、１個の調整機構４０に対して１個の支持部６０が配置されてもよい。

光配向膜とワイヤーグリッド偏光子３２との距離を一定に維持できる限り、支持部６０の構造は限定されない。実施形態では、ローラの全周に溝が形成された溝付きローラ６３を示したが、溝はローラの全周でなくてもよい。例えば、ワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂと接触する領域のみ、すなわち、ローラの一部だけに溝を形成してもよい。ワイヤーグリッド偏光子３２の他辺３２Ｂと支持部６０とが固定されていないので、ワイヤーグリッド偏光子３２はスムーズに回転できる。さらに、支持部６０を配置しない場合でもよい。

把持部４１が、ワイヤーグリッド偏光子３２の一辺３２Ａの長さに対して５０％以上８０％以下の長さを有することが好ましい。把持部４１の長さとは、ワイヤーグリッド偏光子３２を把持する領域の長さを意味する。把持部４１の長さを、一辺３２Ａの長さの５０％以上にすることにより、把持部４１はワイヤーグリッド偏光子３２を安定して把持できる。

把持部４１の長さを、一辺３２Ａの長さの８０％以下とすることにより、隣接する把持部４１同士が干渉することを回避できる。また、把持部４１を回転させた際、把持部４１の一部が、開口３６から露出することを回避できる。

次に、別の調整機構４０について、図１３を参照して説明する。図１３は、別の調整機構４０の平面図である。図１３に示されるように、調整機構４０は、把持部４１、付勢機構４４、及び送りネジ４５を備える。図１３の実施形態では、送りネジ４５の長さ方向が、複数のワイヤーグリッド偏光子３２の配列された一方向と垂直に配置される。延長部を設けることなくブロック４８に直接、付勢機構４４、及び送りネジ４５を作動させることができる。垂直とは、垂直、及び略垂直を含む。

製造設備１に関して、図１では、偏光装置３０を含む１個の偏光光照射装置２０を配置する場合を示した。しかしながら、これに限定されず、複数個の偏光光照射装置２０を搬送方向ＭＤに沿って、並べて配置することができる。

また、ワイヤーグリッド偏光子３２の対向する面が把持部４１により把持されているので、図１に示されるように、偏光装置３０を水平方向に配置でき、また偏光装置３０を鉛直方向に配置することができる。

枠部を有しないワイヤーグリッド偏光子３２について説明したが、枠部を有するワイヤーグリッド偏光子についても、実施形態の偏光装置を適用できる。

１ 製造設備
１０ 送り出しローラ
１２ 巻取りローラ
２０ 偏光光照射装置
２２ 光源
２４ 反射鏡
２６ ルーバ
３０ 偏光装置
３２ ワイヤーグリッド偏光子
３２Ａ 一辺
３２Ｂ 他辺
３２Ｃ 一方面
３２Ｄ 他方面
３４ フレーム
３６ 開口
３７ 固定部
３７Ａ 貫通孔
４０ 調整機構
４１ 把持部
４２ 支点
４３ 延長部
４４ 付勢機構
４４Ａ コイルバネ
４４Ｂ 収容部
４５ 送りネジ
４５Ａ シンブル
４５Ｂ スピンドル
４６ プレート
４７ ネジ
４８ ブロック
４９ 第１段差
５０ 第２段差
５１ 固定面
５２ ネジ穴
５３ プレート
５４ ネジ
５５ プレート
５５Ａ 先端
５５Ｂ 後端
５６ 支点
５７ トーションバネ
６０ 支持部
６１ ピン
６２ 支持部材
６３ 溝付きローラ
６４ コイルバネ
６５ 溝
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２ 距離
ＭＤ 搬送方向
ＴＤ 幅方向
Ｓ 空間
Ｗ ワーク
ＷＤ 幅

Claims (10)

1. 一方向に配列された複数の四角形の偏光子と、
   前記偏光子の一辺の側に配置され、前記偏光子を回転させる調整機構と、
   を備える光源からの光を偏光する偏光装置であって、
   前記調整機構は、
   前記偏光子の対向する面を把持する把持部と、
   前記把持部に配置された支点と、
   前記支点を中心に前記把持部を回転させる作動部と、
   を備える偏光装置。
2. 前記偏光子の一辺と対向する他辺に配置され、前記偏光子の他辺の側を支持する支持部を備える請求項１に記載の偏光装置。
3. 前記支持部が、溝付きのローラと、前記ローラを前記調整機構の側に付勢する弾性部材と、を備える請求項２に記載の偏光装置。
4. 前記把持部が、前記偏光子の一辺の長さに対して５０％以上８０％以下の長さを有する請求項１から３の何れか１項に記載の偏光装置。
5. 隣接する前記偏光子が、前記偏光子の厚み方向において距離を置いて配置される請求項１から４の何れか１項に記載の偏光装置。
6. 隣接する前記偏光子が、前記偏光子を平面視で一部重なり合う請求項５に記載の偏光装置。
7. 前記作動部が、付勢機構と前記付勢機構に対して動作する送りネジとを有する請求項１から６の何れか１項に記載の偏光装置。
8. 前記送りネジの長さ方向が、前記複数の偏光子の配列された一方向と平行である請求項７に記載の偏光装置。
9. 前記偏光子が、ワイヤーグリッド偏光子である請求項１から８の何れか１項に記載の偏光装置。
10. 表面に光配向膜用材料が形成された対象物を搬送するステップと、
    請求項１から９の何れか１項に記載された偏光装置を介して光源からの光を偏光し、偏光した光を前記光配向膜用材料に照射するステップと、
    を含む光配向膜の製造方法。

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