JP4046427B2 - Polarizer with large area polarizing plate - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏光板及び偏光装置に関するものであって、特に、液晶表示素子の光配向工程に用いられる大面積偏光板及びそれを採り入れた偏光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、液晶表示素子（Liquid Crystal Display device ；LCD）は、スペーサにより所定の間隔を置いて対向配置された上下の基板と、前記上下の基板の間に形成された液晶層からなる。上下の基板は、それぞれその対向面に所定のパターンの電極を保有しており、これらの電極の上部には、液晶のプリチルト角（pretilt angle）を決める配向膜が形成されている。
【０００３】
前記配向膜を処理する配向方法として、ラビング法或は光配向法などが一般的に用いられている。
【０００４】
前記ラビング法は、基板にポリイミド（Pl, polyimide）などの配向物質を塗布した後、ラビング布で機械的摩擦を起こして液晶のプリチルトをもたらす方法であって、大面積化と高速処理とが可能であって工業的に広く用いられているものである。
【０００５】
しかしながら、摩擦強度によって配向膜に形成される微細溝の形態が変わるようになって液晶分子の配列が一定ではないという問題点があり、これによる不規則な位相歪曲（random phase distortion）と光散乱（light scattering）とが発生されて、液晶表示素子の性能を低下させるおそれがある。また、ラビング処理の際、ゴミ及び静電気が発生して歩留りを減少させる欠点もある。
【０００６】
一方、前記光配向工程は、光配向膜が塗布された基板上に紫外線を照射して液晶のプリチルトをもたらす方法であって、ラビング法と異なって静電気やゴミが発生するおそれがなく、それによる歩留りの減少を補うことができる。また、配向膜の全面にわたって同時にプリチルトを制御することが可能であって、液晶分子を均一に配列させられるので、位相歪曲や光散乱という現象が生じることを防止できるなど、種々の長所がある。
【０００７】
この際、線偏光或は部分偏光された紫外線を得るためには、外部から入射される光を偏光させる偏光板が用いられるが、特に光配向の工程に用いられる偏光板の特性は大面積にわたって使用可能であり、UV領域で用いられ、耐久性及び耐熱性を有し、高い光透過度を持つことが要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の偏光板は、大きさが小さくて大面積の液晶表示素子の光配向工程に用い難いだけでなく、高分子の物質などが塗布された吸水性のモードを採り入れた偏光板の場合には、耐久性及び耐熱性が弱く、入射光の波長が制限されるという問題点がある。
【０００９】
本発明は前記問題点を鑑みてなされたものであって、照度分布の均一性を確保した、大面積の液晶表示素子の光配向工程に用いられる大面積偏光板を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の技術的課題は、前記大面積偏光板を採り入れて工程を容易にし、偏光板の駆動システムを単純化した偏光装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による大面積偏光板は、入射光を偏光させる四角形状、三角形状或は平行四辺形状の石英基板を、少なくとも一つ以上積層して形成した石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される。この際、前記偏光子ホルダは光吸水性の優秀な物質からなるのが好ましい。また、前記石英基板部は１或は２以上の石英基板で形成されることができ、前記１或は２以上の石英基板は入射光に対して、ブリュースタ角を成すように形成されている。
【００１２】
本発明の大面積偏光板を採り入れた偏光装置は、入射光を平行光線で調整するレンズと、前記大面積偏光板とで構成される。また、前記大面積偏光板を通り過ぎた光の照度の均一性を確保するため、前記大面積偏光板を移動させるための移動制御部を追加に含むのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の大面積偏光板及びそれを採り入れた偏光装置の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、石英とガラスとの光透過の特性を示すグラフである。
【００１５】
図２（ａ）のように、非偏光された平行の光線が照射される領域にブリュースタ角（Brewster angle, θB）を持つように、一つの石英基板（１）を位置させると、前記石英基板（１)を透過した光は部分偏光され、反射された光は線偏光となる。この際、参照記号（白丸の真ん中に点）はＰ偏光を示し、θは石英基板（１）の法線と入射光とが成す角を示す。
【００１６】
図２（ｂ）は前記石英基板（１）より透過された光の偏光度を示すグラフであり、図２（ｃ）は前記石英基板(１)を反射した光の偏光度を示すグラフである。
【００１７】
図２（ｂ）に示されたように、前記石英基板（１)を透過した光はブリュースタ角（θB）で、S偏光（Is）が優勢な部分偏光となることを分かることができる。
【００１８】
また、図２（ｃ）に示されたように、前記石英基板（１)により反射された光はブリュースタ角（θB）で、Ｐ偏光（Ip）だけが存在する線偏光となることを分かることができる。
【００１９】
一方、図３（ａ）に示したように、非偏光された平行の光線が照射される領域にブリュースタ角（θB）を成すように、一定数以上の石英基板が積層された積層石英基板(11)を位置させると、前記積層石英基板(11)により透過された光と反射された光は、いずれも線偏光となる。この際、参照記号（上下の矢印）と（白丸の真ん中に点）は、それぞれS偏光（Is）とＰ偏光（Ip）を示し、θは前記積層石英基板(11)の法線と入射光とが成す角を示す。
【００２０】
即ち、図３（ｂ）に示されたように、前記積層石英基板(11)を透過した光はブリュースタ角（θB）で、S偏光（Is）だけが存在する線偏光となる。それに反して、図３（ｃ）に示されたように、前記積層石英基板(11)により反射された光はブリュースタ角（θB）で、Ｐ偏光（Ip）だけが存在する線偏光となる。
【００２１】
このように、石英基板の数が一定数以上となると、透過光は線偏光となることを分かることができる。従って、石英基板の数を調節することによって、線偏光或は部分偏光を自由に得られる。
【００２２】
本発明の大面積偏光板（10)の平面図を図４（ａ）に図示した。
【００２３】
大面積偏光板(10)は、石英基板部(15)と、前記石英基板部を保持する格子構造に形成された偏光子ホルダ(13)で構成されている。この際、前記偏光子ホルダ(13)は、光吸収性の優秀な物質からなるのが好ましい。また、前記石英基板部(15)は、一枚或は二枚以上の石英基板で形成されることができ、前記石英基板は入射光に対してブリュースタ角を成すように形成されている。参照符号ａ及びｂは、それぞれｘ軸及びｙ軸において、偏光子ホルダ(13)間の間隔を示す。
【００２４】
このような大面積偏光板は、従来の偏光板と異なって多数の石英基板部(15)が偏光子ホルダ(13)により、格子構造につながっているため、大面積の液晶表示素子に使用可能な長所がある。
【００２５】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に図示した大面積偏光板の偏光の特性を示すグラフであって、前記図４（ａ）の大面積偏光板をＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図と共に図示されている。
【００２６】
石英基板部(15)は入射される非偏光の平行光線に対して、ブリュースタ角（θB）を持つように、各偏光子ホルダ(13)間に形成される。ここでブリュースタ角は、石英基板の法線と入射光とが成す角を示す。
【００２７】
入射された非偏光の平行の光線のうち、前記石英基板部(15)により反射された光は偏光子ホルダ(13)により吸収され、前記石英基板部を透過した光は下部に位置した配向膜（50)（図５参照）上に照射される。この際、前記偏光子ホルダ(13)は光吸収性の優れた物質からなり、好ましくは光吸収性がほとんど100%である物質で形成されるのが好ましい。
【００２８】
前記大面積偏光板(10)は、石英基板部(15)を構成する石英基板の数を調節することによって、所望の偏光度が得られるため、光配向の特性によって、線偏光を得ようとする場合には、一定数以上の石英基板が積層された積層石英基板を用いて前記石英基板部を形成し、部分偏光を得ようとする場合には、一つ或は所数の石英基板を用いて前記石英基板部を形成する。
【００２９】
そして、大面積偏光板は従来の偏光板と異なって吸収モードを採り入れていないため、半永久的に用いることができて耐久性に優れているし、波長による依存性が殆どない。
【００３０】
一方、同一図面に示したように、大面積偏光板(10)において、前記大面積偏光板を通り過ぎた光の照度は、偏光子ホルダ(13)に因り前記配向膜(50)上で、位置に従って不均一となる現象を示す。即ち、石英基板部(15)の中間部では、相対的に照度が高い反面、偏光子ホルダに近付くほど照度が低くなり、偏光子ホルダが存在する部分は入射光を透過させることができない。
【００３１】
図５は、前記図４（ａ）の大面積偏光板を採り入れた偏光装置を図示する図面である。
【００３２】
本発明の偏光装置は、ランプ(7)と、前記ランプから出た光を反射する第１反射鏡(61)と、ガラス或は石英からなった第１偏光板(20)と、前記第１偏光板の後にレンズ(31)と、前記レンズの後にガラス或は石英からなった第２偏光板(40)と、第２反射鏡(63)と、視準レンズ（30)と、大面積偏光板(100)からなる。
【００３３】
前記偏光装置で第１、第２偏光板と大面積偏光板とは、その位置や大きさに構わず、少なくとも一つ以上設けることができ、いずれも設けることができる。
【００３４】
外部から入射された非偏光線はレンズ(30)を通り過ぎながら、平行光線となる。前記レンズを通り過ぎた非偏光の平行光線は、大面積偏光板(10)の石英基板部にブリュースタ角（Brewster angle, θB ）から入射された後、一部は反射され、一部は透過されて基板(70)上に塗布された配向膜(50)上に照射される。そして、前記偏光装置は、前記大面積偏光板につながって光配向工程が進んでいる間、大面積偏光板を図４（ａ）に図示されたｘ軸方向へ移動させる第１移動制御部(90a)及びｙ軸方向へ移動させる第２移動制御部(90b)を追加に備えている。
【００３５】
一方、前記配向膜（50)に照射される光照度分布の均一性を確保するため、前記大面積偏光板(10)は前記配向膜から一定な距離を置いて位置するのが好ましい。なぜならば、大面積偏光板を構成する偏光子ホルダの存在に因り、配向膜上に達される透過光の照度は、図４（ｂ）に示したように位置に従って不均一となる恐れがあるからである。
【００３６】
図６は、図５に図示された偏光装置の偏光の特性を図示するグラフである。
【００３７】
前記図５の第１移動制御部(90a)が、光配向工程が進んでいる間、前記大面積偏光板(10)を特定の方向（例えば、図４（ａ）に図示されたｘ軸方向）へ一定の距離を移動させると、図６に示したように前記配向膜（50)上の光照度は、ｘ軸上のすべての位置で均一にできる。同一図面で、実線は光配向工程が遂行される特定の時点での光照度分布を示し、点線は光配向工程が完了された結果を示す平均の光照度分布を示す。この際、参照符号aはｘ軸において、隣した偏光子ホルダ間の距離を示す。
【００３８】
従って、大面積偏光板を採り入れた偏光装置を用いて光り配向工程を遂行することにおいて、ｘ軸上から隣した偏光子ホルダ間の距離をaとすると、前記第１移動制御部(90a)は光配向工程が進んでいる間、前記大面積偏光板(10)をa±δ（但し、δ<<a）距離ほどｘ軸方向へ片道移動させることができ、a±δ（但し、δ<<a）を振幅として、一回或は二回以上往復運動させることもできる。同様に、ｙ軸において、隣した偏光子ホルダ間の距離をｂとすると、前記第２移動制御部(90b)は前記大面積偏光板(10)を、b±δ（但し、δ<<b）距離ほどｙ軸方向へ片道移動させることができ、b±δ（但し、δ<<b）を振幅として、往復運動させることもできる。
【００３９】
このような方式で大面積偏光板を上下・左右に移動させると、図４（ｂ）に示した不均一な光照度分布を均一に補うことができる効果を発生する。
【００４０】
図６は、図４（ａ）のｘ軸の断面図のみを示しておるが、ｙ軸の断面の場合にも、同一な現象を観察できる。
【００４１】
本発明の大面積偏光板の他の実施例を図７に示した。
【００４２】
本発明の大面積偏光板(100)は、入射された非偏光線を偏光させる三角形状の石英基板部(105)と、前記石英基板部(105)を保持する偏光子ホルダ(103)で構成されている。前記石英基板部(105)は、少なくとも一つ以上の石英基板を積層してなるものであって、三角形状を一方へ繋ぎ付けて製造する。
【００４３】
従って、このような三角形状のため、前記大面積偏光板は、ｘ軸方向のみへ大面積をしても、均一な照度分布を確保できる。例えば、ｘ軸方向へL寸法ほどのみ大面積しても、露光される全面積は石英基板部の間の境界面による影響を同一に受けるようになり（図面上で幅がWである領域）、前記偏光子ホルダによる非露光部も容易にカバーできる。
【００４４】
図８は、本発明の大面積偏光板のもう一つの実施例の平面図である。
【００４５】
大面積偏光板 (110)は、入射された非偏光線を偏光させる平行四辺形状の石英基板部(115)と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダ(113)で構成されている。前記石英基板部(115)は、少なくとも一つ以上の石英基板を積層してなるものであって、平行四辺形状を一方へ繋ぎ付けて製造する。
【００４６】
従って、このような平行四辺形状のため、前記大面積偏光板は、ｘ軸方向のみへ大面積しても、均一な照度分布を確保できる。例えば、ｘ軸方向へL寸法ほどのみ大面積しても、露光される全面積は石英基板部の間の境界面による影響を同一に受けるようになり（図面上で幅がWである領域）、前記偏光子ホルダによる非露光部も容易にカバーできる。また、図５に三角形状の石英部よりさらに容易に石英基板を積んで置くことができる。
【００４７】
図６或は図７の大面積偏光板を採り入れた偏光装置を、図８に示した。
【００４８】
同一図面に示したように、本発明の偏光装置は、入射光を平行光線で調節するレンズ(130)と、前記レンズを通り過ぎた光線を偏光させる大面積偏光板(100或は110)と、前記大面積偏光板につながって大面積偏光板を移動させる移動制御部で構成されている。
【００４９】
外部から入射された非偏光線は前記レンズ(30)を通り過ぎながら、平行光線となり、この非偏光の平行の光線は、大面積偏光板（100或は110)の石英基板部（図７及び図８参照）にブリュースタ角（θB）を成し、入射された後一部は反射され、一部は透過されて配向膜（150)上に照射される。そして、前記移動制御部は、光配向工程が進んでいる間、大面積偏光板をｘ軸の方向（図７及び図８参照）へ移動させる役割を果たす。
【００５０】
前記本発明の偏光装置は、収容する石英基板を三角形或は平行四辺形の構造に形成するため、ｘ軸或はｙ軸の方向のうち、偏光子ホルダの方向に垂直な方向のみへ大面積しても、均一な照度分布を確保できる。従って、一回の大面積で工程の煩わしさを解消し、これによって必要な移動制御部の数も減らせるため、製造原価を著しく節減する効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、石英とガラスとの光透過の特性を示すグラフ。
【図２】 図２（ａ）は、一つの石英偏光板の偏光の特性を図示する図面、図２（ｂ）は、図２（ａ）に図示された偏光板の偏光の特性を図示するグラフ、図２（ｃ）は、図２（ａ）に図示された偏光板の偏光の特性を図示するグラフ。
【図３】 図３（ａ）は、積層石英偏光板の偏光の特性を図示する図面、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、図３（ａ）に図示された偏光板の偏光の特性を図示するグラフ。
【図４】 図４（ａ）は、本発明の一実施例による大面積偏光板を図示する平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に図示された大面積偏光板の偏光の特性を図示するグラフ。
【図５】 図５は、図４（ａ）の大面積偏光板を採り入れた偏光装置を図示する図面。
【図６】 図６は、図５に図示された偏光装置の偏光の特性を図示するグラフ。
【図７】 図７は、本発明の一実施例による大面積偏光板の平面図。
【図８】 図８は、本発明の一実施例による大面積偏光板の平面図。
【図９】 図９は、図７或は図８の大面積偏光板を採り入れた偏光装置を図示する図面。
【符号の説明】
10,100,110：大面積偏光板
13,103,113：偏光子ホルダ
15,105,115：石英基板部
30,130：レンズ
50,150：配向膜
70,170：基板
90a：第１移動制御部
90b：第２移動制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing plate and a polarizing device, and more particularly to a large area polarizing plate used in a photo-alignment process of a liquid crystal display element and a polarizing device incorporating the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, a liquid crystal display device (LCD) is composed of upper and lower substrates disposed opposite to each other with a predetermined interval by a spacer, and a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates. Each of the upper and lower substrates has a predetermined pattern of electrodes on the opposing surfaces, and an alignment film that determines the pretilt angle of the liquid crystal is formed on the upper part of these electrodes.
[0003]
As an alignment method for treating the alignment film, a rubbing method or a photo-alignment method is generally used.
[0004]
The rubbing method is a method in which an alignment material such as polyimide (Pl, polyimide) is applied to a substrate, and then mechanical rubbing is caused with a rubbing cloth to bring about a pretilt of liquid crystal. Therefore, it is widely used industrially.
[0005]
However, there is a problem that the alignment of the liquid crystal molecules is not constant because the shape of the micro-grooves formed in the alignment film changes depending on the friction strength, and this causes random phase distortion and light scattering. (Light scattering) may be generated and the performance of the liquid crystal display element may be degraded. In addition, there is a drawback that dust and static electricity are generated during the rubbing process to reduce the yield.
[0006]
On the other hand, the photo-alignment step is a method of causing the pre-tilt of the liquid crystal by irradiating ultraviolet rays onto the substrate coated with the photo-alignment film, and unlike the rubbing method, there is no possibility of generating static electricity or dust. Yield reduction can be compensated. In addition, the pretilt can be controlled simultaneously over the entire surface of the alignment film, and the liquid crystal molecules can be uniformly arranged, thereby preventing various phenomena such as phase distortion and light scattering.
[0007]
At this time, in order to obtain linearly polarized light or partially polarized ultraviolet light, a polarizing plate that polarizes incident light from the outside is used. In particular, the properties of the polarizing plate used in the photo-alignment process are large. It can be used, used in the UV region, has durability and heat resistance, and has high light transmittance.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional polarizing plate is not only difficult to use in the photo-alignment process of a liquid crystal display element having a small size and a large area, but also a polarizing plate adopting a water-absorbing mode coated with a polymer substance or the like However, there is a problem that durability and heat resistance are weak and the wavelength of incident light is limited.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a large-area polarizing plate used in a photo-alignment process of a large-area liquid crystal display element that ensures uniformity in illuminance distribution. .
[0010]
Another technical object of the present invention is to provide a polarizing device that adopts the large-area polarizing plate to facilitate the process and simplify the driving system of the polarizing plate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the large-area polarizing plate according to the present invention includes a quartz substrate portion formed by laminating at least one quartz substrate having a quadrangular shape, a triangular shape, or a parallelogram shape that polarizes incident light, and It comprises a polarizer holder that holds the quartz substrate part. At this time, the polarizer holder is preferably made of a material having excellent light absorption. The quartz substrate portion may be formed of one or more quartz substrates, and the one or more quartz substrates are formed so as to form a Brewster angle with respect to incident light. .
[0012]
The polarizing device adopting the large-area polarizing plate of the present invention is composed of a lens that adjusts incident light with parallel rays and the large-area polarizing plate. In addition, it is preferable to additionally include a movement control unit for moving the large area polarizing plate in order to ensure uniformity in the illuminance of light passing through the large area polarizing plate.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a large-area polarizing plate of the present invention and a polarizing device incorporating the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 is a graph showing the light transmission characteristics of quartz and glass.
[0015]
As shown in FIG. 2 (a), when one quartz substrate (1) is positioned so as to have a Brewster angle (Brewster angle, θ B ) in a region irradiated with non-polarized parallel light rays, The light transmitted through the quartz substrate (1) is partially polarized, and the reflected light is linearly polarized. At this time, a reference symbol (a dot in the middle of a white circle) indicates P-polarized light, and θ indicates an angle formed by the normal line of the quartz substrate (1) and incident light.
[0016]
FIG. 2B is a graph showing the degree of polarization of light transmitted from the quartz substrate (1), and FIG. 2C is a graph showing the degree of polarization of light reflected from the quartz substrate (1). .
[0017]
As shown in FIG. 2B, it can be seen that the light transmitted through the quartz substrate (1) has a Brewster angle (θ B ), and S-polarized light (I s ) becomes dominant partial polarized light. it can.
[0018]
Further, as shown in FIG. 2 (c), the light reflected by the quartz substrate (1) is Brewster angle (θ B ) and becomes linearly polarized light in which only P-polarized light (I p ) exists. Can be understood.
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 3A, a laminated quartz in which a certain number or more of quartz substrates are laminated so as to form a Brewster angle (θ B ) in a region irradiated with non-polarized parallel light rays. When the substrate (11) is positioned, both the light transmitted by the laminated quartz substrate (11) and the reflected light are linearly polarized. At this time, reference symbols (up and down arrows) and (dots in the middle of the white circle) indicate S-polarized light (I s ) and P-polarized light (I p ), respectively, and θ is the normal line of the laminated quartz substrate (11). Indicates the angle formed by the incident light.
[0020]
That is, as shown in FIG. 3B, the light transmitted through the laminated quartz substrate 11 becomes linearly polarized light having a Brewster angle (θ B ) and only S-polarized light (I s ). On the other hand, as shown in FIG. 3 (c), the light reflected by the laminated quartz substrate (11) is Brewster angle (θ B ) and linearly polarized light in which only P-polarized light (I p ) exists. It becomes.
[0021]
Thus, it can be seen that the transmitted light becomes linearly polarized light when the number of quartz substrates exceeds a certain number. Therefore, linearly polarized light or partially polarized light can be freely obtained by adjusting the number of quartz substrates.
[0022]
A plan view of the large-area polarizing plate (10) of the present invention is shown in FIG.
[0023]
The large-area polarizing plate (10) is composed of a quartz substrate portion (15) and a polarizer holder (13) formed in a lattice structure that holds the quartz substrate portion. At this time, the polarizer holder (13) is preferably made of a material having excellent light absorption. The quartz substrate portion (15) may be formed of one or more quartz substrates, and the quartz substrate is formed to form a Brewster angle with respect to incident light. Reference numerals a and b indicate the distance between the
[0024]
Unlike a conventional polarizing plate, such a large-area polarizing plate can be used for a large-area liquid crystal display device because a large number of quartz substrate parts (15) are connected to the lattice structure by a polarizer holder (13). There are advantages.
[0025]
FIG. 4B is a graph showing the polarization characteristics of the large-area polarizing plate shown in FIG. 4A, and the large-area polarizing plate of FIG. 4A is cut along the line I-II. It is shown with a cross-sectional view.
[0026]
The quartz substrate portion (15) is formed between the polarizer holders (13) so as to have a Brewster angle (θ B ) with respect to incident non-polarized parallel light rays. Here, the Brewster angle indicates an angle formed between the normal line of the quartz substrate and the incident light.
[0027]
Of the incident non-polarized parallel light, the light reflected by the quartz substrate portion (15) is absorbed by the polarizer holder (13), and the light transmitted through the quartz substrate portion is an alignment film positioned below. (50) (See FIG. 5). At this time, the polarizer holder (13) is made of a material having excellent light absorption, and is preferably formed of a material having almost 100% light absorption.
[0028]
The large-area polarizing plate (10) can obtain a desired degree of polarization by adjusting the number of quartz substrates constituting the quartz substrate portion (15). In the case where the quartz substrate portion is formed using a laminated quartz substrate in which a certain number or more of quartz substrates are laminated, and partial polarization is to be obtained, one or several quartz substrates are provided. The quartz substrate part is formed using the same.
[0029]
And since the large area polarizing plate does not adopt the absorption mode unlike the conventional polarizing plate, it can be used semipermanently and has excellent durability, and has almost no dependency on the wavelength.
[0030]
On the other hand, as shown in the same drawing, in the large area polarizing plate (10), the illuminance of light passing through the large area polarizing plate is positioned on the alignment film (50) due to the polarizer holder (13). This shows the phenomenon of non-uniformity. That is, in the intermediate portion of the quartz substrate portion (15), the illuminance is relatively high, but the illuminance decreases as it approaches the polarizer holder, and the portion where the polarizer holder exists cannot transmit incident light.
[0031]
FIG. 5 is a view illustrating a polarizing device incorporating the large-area polarizing plate of FIG.
[0032]
The polarizing device of the present invention includes a lamp (7), a first reflecting mirror (61) for reflecting light emitted from the lamp, a first polarizing plate (20) made of glass or quartz, and the first polarizing plate. A lens (31) after the polarizing plate, a second polarizing plate (40) made of glass or quartz after the lens, a second reflecting mirror (63), a collimating lens (30), and a large area polarized light It consists of a plate (100).
[0033]
At least one or more of the first and second polarizing plates and the large-area polarizing plate can be provided in the polarizing device, regardless of their positions and sizes.
[0034]
Non-polarized light incident from the outside passes through the lens (30) and becomes parallel light. The non-polarized parallel rays passing through the lens are incident on the quartz substrate portion of the large area polarizing plate (10) from the Brewster angle (Brewster angle, θ B ), and then partially reflected and partially transmitted. Then, the alignment film (50) applied on the substrate (70) is irradiated. The polarizing device is connected to the large-area polarizing plate and moves the large-area polarizing plate in the x-axis direction illustrated in FIG. 90a) and a second movement control unit (90b) for moving in the y-axis direction are additionally provided.
[0035]
On the other hand, it is preferable that the large-area polarizing plate (10) is positioned at a certain distance from the alignment film in order to ensure the uniformity of the illuminance distribution irradiated to the alignment film (50). This is because, due to the presence of the polarizer holder constituting the large area polarizing plate, the illuminance of the transmitted light reaching the alignment film may be uneven according to the position as shown in FIG. Because.
[0036]
FIG. 6 is a graph illustrating the polarization characteristics of the polarization device illustrated in FIG.
[0037]
The first
[0038]
Accordingly, in performing the light alignment process using a polarizing device incorporating a large-area polarizing plate, when the distance between the polarizer holders adjacent from the x-axis is a, the first movement control unit (90a) is While the photo-alignment process proceeds, the large-area polarizing plate (10) can be moved one way in the x-axis direction by a ± δ (where δ << a) distance, and a ± δ (where δ <<a) can be used to reciprocate once or twice or more. Similarly, on the y axis, if the distance between adjacent polarizer holders is b, the second movement control unit (90b) moves the large area polarizing plate (10) to b ± δ (where δ << b ) The distance can be moved one way in the y-axis direction, and b ± δ (where δ << b) is used as the amplitude, and the reciprocating motion can also be performed.
[0039]
When the large-area polarizing plate is moved up and down and left and right in such a manner, an effect of uniformly compensating for the non-uniform light illuminance distribution shown in FIG.
[0040]
FIG. 6 shows only a cross-sectional view of the x-axis of FIG. 4A, but the same phenomenon can be observed even in the case of a cross-section of the y-axis.
[0041]
Another embodiment of the large area polarizing plate of the present invention is shown in FIG.
[0042]
The large-area polarizing plate (100) of the present invention comprises a triangular quartz substrate portion (105) that polarizes incident non-polarized light and a polarizer holder (103) that holds the quartz substrate portion (105). Has been. The quartz substrate portion (105) is formed by laminating at least one or more quartz substrates, and is manufactured by connecting triangular shapes to one side.
[0043]
Therefore, because of such a triangular shape, the large-area polarizing plate can ensure a uniform illuminance distribution even if the large-area polarizing plate has a large area only in the x-axis direction. For example, even if the area is as large as the L dimension in the x-axis direction, the entire exposed area will be equally affected by the interface between the quartz substrate parts (area with a width of W in the drawing). The non-exposed portion by the polarizer holder can be easily covered.
[0044]
FIG. 8 is a plan view of another embodiment of the large-area polarizing plate of the present invention.
[0045]
The large-area polarizing plate (110) is composed of a parallelogram shaped quartz substrate part (115) that polarizes incident non-polarized light and a polarizer holder (113) that holds the quartz substrate part. The quartz substrate portion (115) is formed by laminating at least one quartz substrate, and is manufactured by connecting parallelograms to one side.
[0046]
Therefore, because of such a parallelogram shape, the large-area polarizing plate can ensure a uniform illuminance distribution even if the large-area polarizing plate has a large area only in the x-axis direction. For example, even if the area is as large as the L dimension in the x-axis direction, the entire exposed area will be equally affected by the interface between the quartz substrate parts (area with a width of W in the drawing). The non-exposed portion by the polarizer holder can be easily covered. Further, in FIG. 5, the quartz substrate can be stacked and placed more easily than the triangular quartz portion.
[0047]
A polarizing device incorporating the large area polarizing plate of FIG. 6 or FIG. 7 is shown in FIG.
[0048]
As shown in the same drawing, the polarizing device of the present invention comprises a lens (130) that adjusts incident light with parallel rays, a large-area polarizing plate (100 or 110) that polarizes rays that pass through the lens, and The movement control unit is connected to the large area polarizing plate and moves the large area polarizing plate.
[0049]
The non-polarized light incident from the outside passes through the lens (30) and becomes a parallel light beam. This non-polarized parallel light beam is a quartz substrate portion of the large area polarizing plate (100 or 110) (FIGS. 7 and 7). 8), a Brewster angle (θ B ) is formed, and after being incident, a part is reflected and a part is transmitted and irradiated onto the alignment film (150). The movement control unit plays a role of moving the large-area polarizing plate in the x-axis direction (see FIGS. 7 and 8) while the photo-alignment process proceeds.
[0050]
In the polarizing device of the present invention, the quartz substrate to be accommodated is formed in a triangular or parallelogram structure, so that the area is large only in the x-axis or y-axis direction perpendicular to the polarizer holder direction. Even so, a uniform illuminance distribution can be secured. Therefore, since the troublesomeness of the process can be eliminated with a single large area, and the number of necessary movement control units can be reduced, the manufacturing cost can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing characteristics of light transmission between quartz and glass.
2A is a drawing illustrating the polarization characteristics of one quartz polarizing plate, and FIG. 2B illustrates the polarization characteristics of the polarizing plate illustrated in FIG. 2A. FIG. 2C is a graph illustrating the polarization characteristics of the polarizing plate illustrated in FIG.
3A is a diagram illustrating the polarization characteristics of a laminated quartz polarizing plate, and FIGS. 3B and 3C are polarization diagrams of the polarizing plate illustrated in FIG. 3A. A graph illustrating the characteristics of.
4A is a plan view illustrating a large-area polarizing plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a polarization diagram of the large-area polarizing plate illustrated in FIG. 4A. A graph illustrating the characteristics of.
FIG. 5 is a drawing illustrating a polarizing device incorporating the large-area polarizing plate of FIG. 4 (a).
FIG. 6 is a graph illustrating the polarization characteristics of the polarization device illustrated in FIG. 5;
FIG. 7 is a plan view of a large area polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a large area polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
9 is a drawing illustrating a polarizing device incorporating the large-area polarizing plate of FIG. 7 or FIG. 8;
[Explanation of symbols]
10,100,110: Large area polarizing plate
13,103,113: Polarizer holder
15,105,115: Quartz substrate
30,130: Lens
50,150: Alignment film
70,170: substrate
90a: First movement control unit
90b: Second movement control unit
Claims (12)
各基板部が少なくとも一つの石英基板からなった複数の石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される大面積偏光板と、
そして、前記大面積偏光板の下方へ均一に光照射するため、前記偏光子ホルダとつながって偏光子ホルダを移動させる移動制御部からなった偏光装置。A light source;
A plurality of quartz substrate portions each of which is made of at least one quartz substrate, a large area polarizing plate composed of a polarizer holder for holding the quartz substrate portion,
And the polarizing device which consists of the movement control part which connects with the said polarizer holder and moves a polarizer holder in order to irradiate light uniformly below the said large area polarizing plate.
前記大面積偏光板を平面上で片道或は往復運動させることを特徴とする請求項１記載の偏光装置。The movement control unit is
The polarizing device according to claim 1, wherein the large-area polarizing plate is moved one-way or reciprocally on a plane.
前記大面積偏光板が位置した平面上の所定の方向へ前記大面積偏光板を移動させるための第１移動制御部；及び
前記平面上において、前記所定の方向と垂直の方向へ前記大面積偏光板を移動させるための第２移動制御部を含むことを特徴とする請求項１記載の偏光装置。The movement control unit is
A first movement control unit for moving the large-area polarizing plate in a predetermined direction on a plane on which the large-area polarizing plate is located; and the large-area polarized light in a direction perpendicular to the predetermined direction on the plane; The polarizing device according to claim 1, further comprising a second movement control unit for moving the plate.
レンズと、
前記レンズの前と後に、各基板部が少なくとも一つの石英基板からなった複数の石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される偏光板と、
前記偏光板の後に視準レンズと、
前記視準レンズの後に、各基板部が少なくとも一つの石英基板からなった複数の石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される大面積偏光板と、
前記大面積偏光板の下方へ均一に光照射するため、前記大面積偏光板の前記偏光子ホルダとつながって前記偏光子ホルダを移動させる移動制御部からなった偏光装置。A light source;
A lens,
Before and after the lens, a plurality of quartz substrate portions each of which is made of at least one quartz substrate, and a polarizing plate composed of a polarizer holder that holds the quartz substrate portion,
A collimating lens after the polarizing plate ;
After the collimating lens, a large area polarizing plate composed of a plurality of quartz substrate parts each of which is made of at least one quartz substrate, and a polarizer holder for holding the quartz substrate part ,
A polarizing device comprising a movement control unit for moving the polarizer holder connected to the polarizer holder of the large area polarizing plate in order to uniformly irradiate light below the large area polarizing plate .
レンズと、
前記レンズの後に、各基板部が少なくとも一つの石英基板からなった複数の石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される偏光板と、
前記偏光板の後に視準レンズと、
前記視準レンズの後に、各基板部が少なくとも一つの石英基板からなった複数の石英基板部と、前記石英基板部を保持する偏光子ホルダで構成される大面積偏光板と、
前記大面積偏光板の下方へ均一に光照射するため、前記大面積偏光板の前記偏光子ホルダとつながって前記偏光子ホルダを移動させる移動制御部からなった偏光装置。A light source;
A lens,
After the lens, a plurality of quartz substrate portions each of which is made of at least one quartz substrate, and a polarizing plate including a polarizer holder that holds the quartz substrate portion,
A collimating lens after the polarizing plate;
After the collimating lens, a large area polarizing plate composed of a plurality of quartz substrate parts each of which is made of at least one quartz substrate, and a polarizer holder for holding the quartz substrate part ,
A polarizing device comprising a movement control unit for moving the polarizer holder connected to the polarizer holder of the large area polarizing plate in order to uniformly irradiate light below the large area polarizing plate .
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