JP2023161100A

JP2023161100A - 光学測定機構

Info

Publication number: JP2023161100A
Application number: JP2022071253A
Authority: JP
Inventors: 智彦井上; Tomohiko Inoue; 健一山下; Kenichi Yamashita; 弘松本; Hiroshi Matsumoto
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 2022-04-25
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2023-11-07
Also published as: KR20230151459A; TW202342949A; CN116465603A

Abstract

【課題】ひとつの照度測定子および検光子で照度および消光比を簡便に測定することのできる光学測定機構を提供する。【解決手段】光学測定機構１０を、光源１０２から放射された光Ｌの照度を測定するための照度測定子２０と、光Ｌの消光比を測定する際に光源１０２と照度測定子２０との間に配置される検光子４０と、検光子４０を照度測定子２０に対して回動させる検光子回動装置４４と、検光子４０に対する照度測定子２０の位置を相対的に移動させる相対移動装置２４とで構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、液晶パネルを製造する際の露光に用いられる配向膜露光装置に使用される光学測定機構に関する。

従前より、例えば液晶パネルを製造する際の露光に用いられる配向膜露光装置では、ワークが載置される照射面の各ポイントにおいて、照度や消光比等の測定が行われている（消光比測定器の一例として、特許文献１がある）。

照度を測定する際には照度測定子が使用される。また、例えば消光比を測定する際には、この照度測定子における光源に向かう面側に検光子（基準偏光素子）を配置する。

消光比の測定について具体的に説明すると、最初の測定では露光時に使用される偏光素子による偏光方向に平行な方向に向けた状態となるように検光子を設定し、この状態の検光子を透過して照度測定子で受けた光の照度をｐ波強度とする。然る後、ｐ波強度を測定した状態から検光子を９０°回転させた状態（この場合、検光子の偏光軸方向は、偏光素子による偏光方向に直交する状態となる）の検光子を透過して照度測定子で受けた光の照度をｓ波強度とする。

そして、このようにして得られたｐ波強度の値をｓ波強度の値で除することにより、消光比が算出される。

特開平９－２１８０９８号公報

このように、照射面の各ポイントにおいて照度および消光比を測定しようとすると、照度測定子に対する検光子の付け外しが必要となる。そのため、例えば、照射面におけるひとつのポイントで照度を測定した後、照度測定子を原点までも戻して検光子を取り付けたうえで、再び同じポイントまで移動をさせて消光比を測定するといった面倒な手順が必要であった。

あるいは、照度を測定するための照度測定子と、消光比を測定するための別個の照度測定子および検光子とを準備しておくことで、消光比を測定する際の検光子の付け外しを不要するというアイデアもあるが、この場合、高価な照度測定子を２セット用意する必要があることから不経済であった（照度測定子の校正等の手間も２倍になる）。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ひとつの照度測定子および検光子で照度および消光比を簡便に測定することのできる光学測定機構を提供することにある。

本発明の一局面によれば、
光源から放射された光の照度を測定するための照度測定子と、
前記光の消光比を測定する際に前記光源と前記照度測定子との間に配置される検光子と、
前記検光子を前記照度測定子に対して回動させる検光子回動装置と、
前記検光子に対する前記照度測定子の位置を相対的に移動させる相対移動装置とを備える
光学測定機構が提供される。

好適には、
前記光の照射方向に対する前記照度測定子の角度を調整する照度測定子回転装置を更に備えている。

本発明に係る光学測定機構によれば、検光子に対する照度測定子の位置を相対的に移動させる相対移動装置を備えているので、照度測定子が光源からの光の照度を測定するときは、照度測定子を検光子から離間させて、当該照度測定子が光を直接受けられるように設定し、消光比を測定するときは、光源と照度測定子との間に検光子を位置させることができる。

これにより、ひとつの照度測定子および検光子で照度および消光比を簡便に測定することのできる光学測定機構を提供できた。

本発明が適用された光学測定機構１０を備える配向膜露光装置１００を示す図である。本発明が適用された実施形態に係る光学測定機構１０（照度測定子２０と検光子４０とが離間した状態）を示す図である。本発明が適用された実施形態に係る光学測定機構１０（照度測定子２０が検光子４０の直下に位置する状態）を示す図である。主に照度測定子モジュール１２および検光子モジュール１４を示す拡大図である。

（光学測定機構１０の構成）
本発明が適用された実施形態に係る光学測定機構１０は、主に液晶パネルを製造する際の露光に用いられる配向膜露光装置１００に使用される。配向膜露光装置１００について簡単に説明する。配向膜露光装置１００は、図１に示すように、大略、光源１０２と、ワーク搬送装置１０４と、光学測定機構１０とを備えている。

光源１０２は、ワークＸに対して所定の角度で所定の波長の光Ｌを放射する部材であり、本実施形態では、光源素子１１０と、偏光素子１１２と、フィルタ１１４とで構成されている。

光源素子１１０は、光Ｌを放射する部材であり、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード、放電灯や白熱灯等が考えられる。

偏光素子１１２は、光源素子１１０から放射された光Ｌを偏光するための部材であり、例えば、ワイヤーグリッド偏光子等が考えられる。

フィルタ１１４は、必要に応じて設けられる部材であり、例えば、所定の波長よりも長い波長の光Ｌをカットしたり、逆に、所定の波長よりも短い波長の光Ｌをカットしたりするものが考えられる。

ワーク搬送装置１０４は、配向膜露光装置１００で露光されるワークＸが載置され、当該ワークＸを所定の方向に搬送するための装置であり、光源１０２からの光Ｌが照射される照射面Ａに対してワークＸを的確な位置に移動させることができるように、ワークＸを長手方向（スキャン方向）に移動させる第１搬送装置１１６と、幅方向に移動させる第２搬送装置１１８とを備えている。

次に、光学測定機構１０は、図２および図３に示すように、大略、照度測定子モジュール１２と、検光子モジュール１４と、全体移動装置１６とを備えている。

照度測定子モジュール１２は、照度測定子２０と、照度測定子支持機構２２と、相対移動装置２４と、照度測定子回転装置６０とを備えている。

照度測定子２０は、光源１０２から放射された光Ｌの照度を測定する素子であり、光Ｌを受ける受光面２６を有している。

照度測定子支持機構２２は、照度測定子２０を所定の位置で支持するための機構であり、本実施形態では、支持アーム２８と、支持ベース３０とで構成されている。

支持アーム２８は、その一端が支持ベース３０に取り付けられており、他端に照度測定子２０が取り付けられている。

支持ベース３０は、その下端が相対移動装置２４に対して一方向に移動可能に取り付けられている。

相対移動装置２４は、照度測定子支持機構２２を一方向に移動させることにより、後述する検光子４０に対する照度測定子２０の位置を移動させる役割を有している。本実施形態では、相対移動装置２４により、照度測定子２０は、検光子４０の直下に対応する位置（図３）と、検光子４０から完全に離間した位置（図２）との間を移動できるようになっている。

また、相対移動装置２４は、全体移動装置１６の上に載置されている。

なお、相対移動装置２４には、例えばエアスライドテーブルが使用されるが、これに限定されるものではなく、例えば電動のスライドテーブルでもよい。

照度測定子回転装置６０は、支持ベース３０と支持アーム２８との間に配置されており、照度測定子２０から水平方向に延びる軸を中心として当該照度測定子２０および支持アーム２８を回転させる役割を有する装置である。

照度測定子回転装置６０により、光源１０２（光Ｌの照射方向）に対する照度測定子２０の角度を調整できるようになるので、光源１０２から照射面Ａに照射される光Ｌの光軸ＣＬが照射面Ａに対して直角ではない場合において、照度測定子２０を当該光軸ＣＬに対して直角に向けることができるので、正しい照度を測定できる点で好適である。

検光子モジュール１４は、検光子４０と、検光子ホルダ４２と、検光子回動装置４４とを備えている。

図４に示すように、検光子４０は、光Ｌの消光比を測定する際に光源１０２と照度測定子２０との間に配置される部材である。また、検光子４０は予め偏光方向が明確になっており、例えば、当該検光子４０の周縁に偏光方向を示すケガキ線Ｋが形成されている。

検光子ホルダ４２は、検光子４０を保持するための部材であり、本実施形態では、中央部に検光子４０が嵌め込まれる検光子嵌込孔４６が形成された円板状の保持部材４８と、この保持部材４８に対して略平行に配置された同じく円板状のベース部材５０と、保持部材４８とベース部材５０との間に架設され、保持部材４８とベース部材５０との間に照度測定子２０が収容される収容空間５２を形成する３本の架設部材５４とで構成されている。

３本の架設部材５４は、円板状の保持部材４８およびベース部材５０の周縁において、保持部材４８およびベース部材５０の中心から見て９０°間隔で取り付けられている。これにより、架設部材５４が存在しない領域が略１８０°分あるので、照度測定子２０はこの領域から収容空間５２に出入りすることができる。

検光子回動装置４４は、検光子４０を照度測定子２０に対して回動させる役割を有する装置であり、本実施形態では、検光子ホルダ４２のベース部材５０が検光子回動装置４４に取り付けられている。

検光子回動装置４４は、検光子４０の中心位置を中心として回動させるようにして、ベース部材５０を回動させるようになっている。これにより、検光子ホルダ４２の収容空間５２に照度測定子２０が収容された状態で、検光子４０を９０°回動させることができるので、上述したように、検光子４０を透過して照度測定子２０で受けた光Ｌのｐ波強度およびｓ波強度を測定できる。

また、検光子回動装置４４は、全体移動装置１６の上に載置されている。

図２および図３に戻り、全体移動装置１６は、配向膜露光装置１００の第１搬送装置１１６上に配置されており、当該第１搬送装置１１６上を長手方向（スキャン方向）に移動できるようになっている。また、全体移動装置１６は、載置されている相対移動装置２４および検光子回動装置４４を長手方向（スキャン方向）に直交する方向に移動させるようになっている。これにより、照度測定子２０および検光子４０を照射面Ａのすべてのポイントに移動させることができる。

なお、全体移動装置１６には、例えば電動アクチュエータが使用されるが、これに限定されるものではない。

（光学測定機構１０の特徴）
本実施形態に係る光学測定機構１０によれば、照射面Ａの特定のポイントにおける照度を測定したい場合は、照度測定子２０が検光子ホルダ４２の収容空間５２から離脱した状態となるように相対移動装置２４によって照度測定子支持機構２２および照度測定子２０が移動され、かつ、全体移動装置１６および第１搬送装置１１６によって当該ポイントに照度測定子２０が配置される。この状態で、当該ポイントにおける照度が測定できる。

また、照射面Ａの特定のポイントにおける消光比を測定したい場合は、照度測定子２０が検光子ホルダ４２の収容空間５２に収容された状態となるように相対移動装置２４によって照度測定子支持機構２２および照度測定子２０が移動され、かつ、全体移動装置１６および第１搬送装置１１６によって当該ポイントに照度測定子２０および検光子４０が配置される。この状態で、当該ポイントにおける消光比が測定できる。

このように、本実施形態に係る光学測定機構１０によれば、検光子４０に対する照度測定子２０の位置を相対的に移動させる相対移動装置２４を備えているので、照度測定子２０が光源１０２からの光Ｌの照度を測定するときは、照度測定子２０を検光子４０から離間させて、当該照度測定子２０が光Ｌを直接受けられるように設定し、消光比を測定するときは、光源１０２と照度測定子２０との間に検光子４０を位置させることができる。

これにより、ひとつの照度測定子２０および検光子４０で照度および消光比を簡便に測定することのできる光学測定機構１０を提供できる。

（変形例１）
上述した実施形態では、相対移動装置２４が照度測定子モジュール１２に含まれており、照度測定子２０を移動させるようになっていたが、これに変えて、相対移動装置２４を検光子モジュール１４に組み入れて、検光子４０、検光子ホルダ４２、および検光子回動装置４４を移動させるようにしてもよい。

この場合、照度を測定する場合は、相対移動装置２４によって検光子４０や検光子ホルダ４２が移動して照度測定子２０が検光子ホルダ４２の収容空間５２から離脱した状態とする。また、消光比を測定する場合は、相対移動装置２４によって検光子４０や検光子ホルダ４２が移動して照度測定子２０が検光子ホルダ４２の収容空間５２に収容された状態とする。

（変形例２）
また、上述した実施形態では、照度測定子回転装置６０が支持ベース３０と支持アーム２８との間に配置されていたが、これに限定されることなく、照度測定子回転装置６０が照度測定子支持機構２２全体を回動させるようにしてもよい。また、光学測定機構１０から照度測定子回転装置６０を省略してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０…光学測定機構、１２…照度測定子モジュール、１４…検光子モジュール、１６…全体移動装置
２０…照度測定子、２２…照度測定子支持機構、２４…相対移動装置、２６…受光面、２８…支持アーム、３０…支持ベース
４０…検光子、４２…検光子ホルダ、４４…検光子回動装置、４６…検光子嵌込孔、４８…保持部材、５０…ベース部材、５２…収容空間、５４…架設部材
６０…照度測定子回転装置
１００…配向膜露光装置、１０２…光源、１０４…ワーク搬送装置
１１０…光源素子、１１２…偏光素子、１１４…フィルタ、１１６…第１搬送装置、１１８…第２搬送装置
Ａ…照射面、Ｌ…光、Ｘ…ワーク、ＣＬ…光軸、Ｋ…ケガキ線

Claims

光源から放射された光の照度を測定するための照度測定子と、
前記光の消光比を測定する際に前記光源と前記照度測定子との間に配置される検光子と、
前記検光子を前記照度測定子に対して回動させる検光子回動装置と、
前記検光子に対する前記照度測定子の位置を相対的に移動させる相対移動装置とを備える
光学測定機構。
前記光の照射方向に対する前記照度測定子の角度を調整する照度測定子回転装置を更に備えている
請求項１に記載の光学測定機構。