JP4706255B2 - Polarized light irradiation device - Google Patents

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本発明は、液晶素子の配向膜や、紫外線硬化型液晶を用いた視野角補償フィルムの配向層などに偏光光を照射し、配向特性を生じせしめる偏光光照射装置に関する。   The present invention relates to a polarized light irradiation apparatus that irradiates polarized light to an alignment film of a liquid crystal element, an alignment layer of a viewing angle compensation film using an ultraviolet curable liquid crystal, and the like, thereby generating alignment characteristics.

近年、液晶パネルを始めとする液晶表示素子の配向膜や、視野角補償フィルムの配向層などの配向処理に関し、所定の波長の偏光光を照射し配向を行なう、光配向と呼ばれる技術が採用されるようになってきた。以下、光により配向を行う配向膜や、配向層を設けたフィルムなど、光により配向特性が生じる膜や層を総称して光配向膜と呼ぶ。
光配向膜は、それが使用される液晶パネルの大型化と共に大型化している。例えば、視野角補償フィルムは、帯状の長いワークであり、配向処理後所望の長さに切断されるものであるが、最近の物の中には、その幅が1500mmと幅広化してきている。
上記のような幅の広い帯状の光配向膜用の光配向用装置として、例えば特許文献1や特許文献2に記載のものが提案されている。
上記特許文献1,2においては、光配向膜の幅に相当する長さの、線状の光源である棒状のランプからの光を、偏光素子により偏光し、棒状ランプの長手方向に対して直交する方向に搬送される配向膜に対して照射することが提案されている。
棒状ランプは、従来より比較的長いものが製造されており、光配向膜の幅方向に対応するような、例えば上記した1500mmといった長さのものを製造することができる。
しかし、棒状ランプから放射される光は拡散光なので、拡散光を効率よく偏光する偏光素子を選択する必要があり、上記公報では、そのような偏光素子としてワイヤーグリッド偏光子と呼ばれる偏光素子が使用されている。
In recent years, a technique called photo-alignment has been adopted in which alignment is performed by irradiating polarized light of a predetermined wavelength with respect to alignment processing of alignment films of liquid crystal display elements such as liquid crystal panels and alignment layers of viewing angle compensation films. It has come to be. Hereinafter, films and layers in which alignment characteristics are generated by light, such as alignment films that align with light and films provided with alignment layers, are collectively referred to as photo-alignment films.
The photo-alignment film has been enlarged with the enlargement of the liquid crystal panel in which it is used. For example, the viewing angle compensation film is a long strip-like work, and is cut to a desired length after the orientation treatment. In recent products, the width has been increased to 1500 mm.
For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed as devices for photoalignment for a wide band-shaped photoalignment film as described above.
In Patent Documents 1 and 2, light from a rod-shaped lamp that is a linear light source having a length corresponding to the width of the photo-alignment film is polarized by a polarizing element and orthogonal to the longitudinal direction of the rod-shaped lamp. It has been proposed to irradiate an alignment film that is conveyed in the direction of movement.
A rod-shaped lamp having a relatively long length is conventionally manufactured, and a rod-shaped lamp having a length of, for example, 1500 mm described above corresponding to the width direction of the photo-alignment film can be manufactured.
However, since the light emitted from the rod-shaped lamp is diffused light, it is necessary to select a polarizing element that efficiently polarizes the diffused light. In the above publication, a polarizing element called a wire grid polarizer is used as such a polarizing element. Has been.

ワイヤーグリッド偏光素子については、例えば特許文献3や特許文献4に詳細が示されている。概略の構造は、図11に示すように、長さが幅よりもはるかに長い複数の直線状の電気導体10a(例えばクロムやアルミニウム等の金属線。以下グリッドと呼ぶ)を、同一平面上(例えば石英ガラスなどの基板10b上)に平行に配置したものである。光路中に該偏光素子を挿入すると、グリッドの長手方向に平行な偏光成分は大部分反射され、直交する偏光成分は通過する。したがって、照射される偏光光の偏光軸の方向は、偏光素子のグリッドの長手方向に直交する方向になる。
ワイヤーグリッド偏光素子の特徴として、偏光光の消光比の入射角度(偏光素子に入射する光の角度)依存性が小さいことが知られている。
図12に、棒状ランプとワイヤーグリッド偏光素子を組み合わせた偏光光照射装置の構成例を示す。
高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の棒状ランプ21と、ランプ21からの光を反射する断面が楕円形の樋状集光鏡22を備えた光照射部20を、ランプ21の長手方向が、ワーク40上に形成された光配向膜41の幅方向(搬送方向に対して直交方向)になるように配置する。光照射部20には、ワイヤーグリッド偏光素子10が設けられている。ワイヤーグリッド偏光素子10は、ランプ21の発光長よりやや長い一辺を持つ長方形状で、その長手方向がランプ21の長手方向に一致するように設けられている。
Details of the wire grid polarization element are disclosed in, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4. As shown in FIG. 11, the schematic structure is that a plurality of linear electric conductors 10a whose length is much longer than the width (for example, metal wires such as chromium and aluminum; hereinafter referred to as grids) are on the same plane ( For example, it is arranged in parallel on the substrate 10b such as quartz glass. When the polarizing element is inserted in the optical path, most of the polarized components parallel to the longitudinal direction of the grid are reflected and the orthogonal polarized components pass. Accordingly, the direction of the polarization axis of the irradiated polarized light is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the grid of the polarizing element.
As a feature of the wire grid polarizing element, it is known that the dependency of the extinction ratio of polarized light on the incident angle (the angle of light incident on the polarizing element) is small.
In FIG. 12, the structural example of the polarized light irradiation apparatus which combined the rod-shaped lamp and the wire grid polarizing element is shown.
A light irradiation unit 20 including a rod-shaped lamp 21 such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, and a bowl-shaped condensing mirror 22 having an elliptical cross section for reflecting light from the lamp 21, the longitudinal direction of the lamp 21 is a workpiece 40. It arrange | positions so that it may become the width direction (perpendicular to a conveyance direction) of the photo-alignment film | membrane 41 formed on it. The light irradiation unit 20 is provided with a wire grid polarizing element 10. The wire grid polarizing element 10 has a rectangular shape with one side slightly longer than the light emission length of the lamp 21, and is provided such that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the lamp 21.

棒状ランプ21は、その長手方向が樋状集光鏡22の長手方向と一致するように、また、断面が楕円形の樋状集光鏡22の第1焦点位置に一致するように配置され、ワーク40上に形成された光配向膜41は、樋状集光鏡22の第2焦点位置に配置されている。
ワーク40は例えば長尺の連続ワークであり、送り出しローラR1にロール状に巻かれており、送り出しローラR1から引き出されて搬送され、光照射部20の下を通って巻き取りローラR2に巻き取られる。
ワーク40が光照射部20の下を搬送されるとき、ワーク40の光配向膜41に、ワイヤーグリッド偏光素子10により偏光された棒状ランプ21からの光が照射され、光配向処理される。
図12では、ワイヤーグリッド偏光素子10のグリッドは、棒状ランプ21の長手方向に対し平行に設けられており、したがって光配向膜に照射される偏光光の偏光軸は、棒状ランプ21の長手方向に対し直交方向、即ち光配向膜の搬送方向に平行な方向になる。
棒状ランプ21の長さを、光配向膜の幅に対応させて設け、光配向膜を偏光光照射装置に対して相対的に一方向に移動させれば、原理的には1本のランプで、帯状の長い光配向膜の配向処理を行うことができる。
特開2004−163881号公報 特開2004−144884号公報 特開2002−328234号公報 特表2003−508813号公報
The rod-shaped lamp 21 is arranged so that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the bowl-shaped condenser mirror 22, and so that its cross section coincides with the first focal position of the elliptic bowl-shaped condenser mirror 22, The photo-alignment film 41 formed on the workpiece 40 is disposed at the second focal position of the bowl-shaped condenser mirror 22.
The workpiece 40 is, for example, a long continuous workpiece and is wound in a roll shape around the delivery roller R1, drawn out from the delivery roller R1, conveyed, and taken up by the take-up roller R2 under the light irradiation unit 20. It is done.
When the work 40 is transported under the light irradiation unit 20, the light alignment film 41 of the work 40 is irradiated with light from the rod-shaped lamp 21 polarized by the wire grid polarizing element 10 to be subjected to a light alignment process.
In FIG. 12, the grid of the wire grid polarization element 10 is provided in parallel to the longitudinal direction of the rod-shaped lamp 21, and therefore the polarization axis of the polarized light irradiated to the photo-alignment film is in the longitudinal direction of the rod-shaped lamp 21. On the other hand, the direction is orthogonal, that is, the direction parallel to the transport direction of the photo-alignment film.
If the length of the rod-shaped lamp 21 is provided corresponding to the width of the photo-alignment film and the photo-alignment film is moved in one direction relative to the polarized light irradiation device, in principle, one lamp is used. , It is possible to perform an alignment treatment for a long strip-shaped photo-alignment film.
JP 2004-163881 A JP 2004-144484 A JP 2002-328234 A Japanese translation of PCT publication No. 2003-508813

上記したように、ワイヤーグリッド偏光素子は、入射角度依存性が小さく、斜めに入射する光についても偏光することができる。しかし、発明者らが実験したところ、偏光素子に斜めに入射した光による偏光光は、垂直かそれに近い角度で入射した光による偏光光に比べると、偏光軸が回転し、偏光軸のずれ(以下軸ずれと呼ぶ)を生じることが分かった。偏光光に軸ずれが生じると、光照射領域において偏光軸のばらつきが生じる。
偏光軸がばらついた偏光光により光配向処理を行うと、処理された配向膜を使って作られた液晶表示素子のコントラストが場所により異なり、むらとして目に映るといった問題が生じる。このため、光照射領域での偏光軸のばらつきが士0.1°以内であることが要求される場合もある。
図13に、ワイヤーグリッド偏光子に入射する光の角度と、偏光素子から出射する偏光光の偏光軸の方向との関係を示す。
横軸はワイヤーグリッド偏光子に入射する光の角度(入射角度)であり、縦軸は出射する偏光光の偏光軸のずれ量である。
偏光子に対し垂直に(入射角度0°で)入射する光が偏光されて出射したときの偏光軸の方向を0°とすると、同図に示すように、入射角度が大きくなるにつれ、偏光軸は回転し、そのずれ量(回転量)は大きくなる。
例えば入射角度が50°の光による偏光光の偏光軸は、入射角度が0°の光による偏光光の偏光軸の方向に対して、6°以上ずれる(回転する)。
棒状ランプのような拡散光を放射する光源を用いる場合、偏光素子にはさまざまな入射角で光が入射するので、偏光素子から出射する偏光光の偏光軸はばらつく。したがって、偏光光が照射される領域での偏光軸のばらつきが大きくなる。
As described above, the wire grid polarizing element has a small incident angle dependency and can also polarize light incident obliquely. However, as a result of experiments conducted by the inventors, polarized light produced by light incident obliquely on the polarizing element has a polarization axis that is rotated as compared to polarized light produced by light incident at an angle close to or perpendicular to the polarization element. It was found that this will be referred to as an axis deviation hereinafter. When the axis deviation occurs in the polarized light, the polarization axis varies in the light irradiation region.
When the optical alignment process is performed with polarized light having a different polarization axis, the contrast of a liquid crystal display element made using the processed alignment film varies depending on the location, causing a problem that the liquid crystal display element appears uneven. For this reason, there is a case where the variation of the polarization axis in the light irradiation region is required to be within 0.1 °.
FIG. 13 shows the relationship between the angle of light incident on the wire grid polarizer and the direction of the polarization axis of polarized light emitted from the polarizing element.
The horizontal axis is the angle of light incident on the wire grid polarizer (incident angle), and the vertical axis is the amount of deviation of the polarization axis of the emitted polarized light.
Assuming that the direction of the polarization axis when the light incident perpendicularly to the polarizer (with an incident angle of 0 °) is polarized and emitted is 0 °, as shown in the figure, the polarization axis increases as the incident angle increases. Rotates, and the shift amount (rotation amount) increases.
For example, the polarization axis of polarized light by light having an incident angle of 50 ° is shifted (rotated) by 6 ° or more with respect to the direction of the polarization axis of polarized light by light having an incident angle of 0 °.
When a light source that emits diffused light such as a rod-shaped lamp is used, light is incident on the polarizing element at various incident angles, and therefore the polarization axis of the polarized light emitted from the polarizing element varies. Therefore, the variation of the polarization axis in the region irradiated with polarized light increases.

図14に、棒状ランプから偏光素子に入射する光の成分を模式的に示す。なお、同図において、棒状ランプ21はランプの発光長を示している。
同図に示されるように、棒状ランプ21の発光長端の直下である偏光素子10上の点Aにおいては、垂直に入射する光の成分よりも、斜めに入射する光の成分のほうが多くなる。
図13に示したように、偏光素子10への入射角度が大きくなるほど、偏光軸のずれ量(回転量)は大きくなるので、斜めに入射する光の成分が多くなると、偏光素子の点Aから出射する偏光光の軸ずれは大きくなり、光照射領域における偏光軸のばらつきが大きくなる。なお、図14においては、点Aを偏光素子上に置いて説明したが、光照射面上に置いても同様に説明できる。
図14では棒状ランプの場合について説明したが、同様の問題は棒状ランプのように線状光源を用いた場合だけでなく、拡散光を放射するLEDやLDなどの点状の光源を用いた場合、あるいは、面状の光源を用いた場合にも同様に生ずる。
偏光素子に入射する光を平行光とすれば、偏光素子に入射する光の角度がそろうので、入射角度の違いによる偏光光の軸ずれはなくなる。しかし、棒状ランプのような線状光源や、点状、線状の光源を複数並べた面状の光源から放射される拡散光を平行光とすることは困難である。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、拡散光をワイヤーグリッド偏光素子に入射させて、ワイヤーグリッド偏光素子から出射される偏光光を配向膜に照射して光配向を行う偏光光照射装置において、ワイヤーグリッド偏光素子から出射される偏光光の偏光軸ばらつきを少なくし、光照射領域での偏光軸のばらつきを少なくすることを目的とする。
FIG. 14 schematically shows components of light incident on the polarizing element from the rod-shaped lamp. In the figure, a rod-shaped lamp 21 indicates the light emission length of the lamp.
As shown in the figure, at the point A on the polarizing element 10 immediately below the light emission long end of the rod-shaped lamp 21, the light component incident obliquely becomes larger than the light component incident vertically. .
As shown in FIG. 13, as the incident angle to the polarizing element 10 increases, the amount of deviation (rotation amount) of the polarization axis increases. Therefore, when the component of light incident obliquely increases, the point A of the polarizing element increases. The axial deviation of the emitted polarized light increases, and the variation of the polarization axis in the light irradiation region increases. In FIG. 14, the point A is described on the polarizing element, but the same description can be made when it is positioned on the light irradiation surface.
Although the case of the rod lamp has been described with reference to FIG. 14, the same problem is caused not only when a linear light source is used like a rod lamp but also when a point light source such as an LED or LD that emits diffused light is used. Alternatively, the same occurs when a planar light source is used.
If the light incident on the polarizing element is parallel light, the angles of the light incident on the polarizing element are aligned, so that there is no axial misalignment of the polarized light due to the difference in incident angle. However, it is difficult to make the diffused light emitted from a linear light source such as a rod-shaped lamp or a planar light source in which a plurality of point-like and linear light sources are arranged into parallel light.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, in which diffused light is incident on a wire grid polarizing element, and the alignment film is irradiated with polarized light emitted from the wire grid polarizing element to perform photo alignment. In the polarized light irradiation device that performs the above, the object is to reduce the variation in the polarization axis of the polarized light emitted from the wire grid polarization element, and to reduce the variation in the polarization axis in the light irradiation region.

上記問題を解決するために種々検討した結果、次のことがわかった。
ワイヤーグリッド偏光子に、ある照度と角度で入射する光の成分に対し、それと同じ照度であり、かつ対称な角度で入射する光の成分を加えると、偏光軸のずれが相殺され、垂直入射と同じ偏光軸の偏光光が出射することを見出した。
即ち、図13の例で説明すると、例えば、偏光素子に入射角度50°の光が入射すると約6.5°偏光軸がずれる(回転する)が、これに対して、同じ照度で入射角度−50°の光を加えると、偏光素子から出射する偏光光は、偏光軸のずれ量(回転量)が0°となる。
これは、偏光素子に入射角度−50°の光のみを入射させると、出射する偏光光の偏光軸は約−6.5°ずれる(回転する)ので、入射角度が50°の光と−50°の光を同時に入射させると、両者が相殺されて偏光軸の軸ずれがなくなるためであると考えられる。 したがって、偏光素子に対し斜めに入射する光があったとしても、それと同照度かつ対称な入射角度を有する光を入射させれば、即ち、偏光素子に、全方位からバランスよく光が入射すれば、出射する偏光光は軸ずれを生じず、したがって、光照射領域における偏光軸のばらつきを少なくすることができることがわかった。
As a result of various studies to solve the above problems, the following has been found.
If a light component incident at a certain illuminance and angle is added to a wire grid polarizer at the same illuminance and angle, a light axis incident at a symmetrical angle cancels the polarization axis deviation, and It has been found that polarized light having the same polarization axis is emitted.
That is, in the example of FIG. 13, for example, when light having an incident angle of 50 ° is incident on the polarizing element, the polarization axis is shifted (rotated) by about 6.5 °. When light of 50 ° is added, the amount of deviation (rotation amount) of the polarization axis of the polarized light emitted from the polarizing element becomes 0 °.
This is because when only light having an incident angle of −50 ° is incident on the polarizing element, the polarization axis of the emitted polarized light shifts (rotates) by about −6.5 °, and therefore, the light having an incident angle of −50 ° and −50 This is considered to be because if the light at the same angle is incident at the same time, the two are canceled out and the axis of the polarization axis is eliminated. Therefore, even if there is light incident on the polarizing element obliquely, if light having the same illuminance and symmetrical incident angle is incident, that is, if light is incident on the polarizing element in a balanced manner from all directions. Thus, it has been found that the outgoing polarized light does not cause an axis shift, and therefore the variation of the polarization axis in the light irradiation region can be reduced.

したがって、偏光素子に全方位からバランスよく光を入射させるための補助光学手段を設けることにより、出射する偏光光の偏光軸のばらつきを少なくすることができ、光照射領域での偏光軸のばらつきを少なくすることができる。
理論的には、全方位に対して、偏光素子に入射する光のベクトルを積算したときのベクトル方向が偏光素子の面に対して垂直になるようにすれば、偏光軸のばらつきをなくすことができると考えられ、これは、偏光素子から見た光源を均一な輝度で無限に大きくするか、無限に数を増やすということになる。
光源を無限に大きくすることや無限に数を増やすことはできないが、光源を反射ミラーで囲んで光を反射させ光源の像を擬似的に増やせば、偏光素子から見た光源を、均一な輝度の大きな光源とみなすことができるようになる。
したがって、上記補助光学手段として、光源からの光を反射させる反射ミラーを用いることが考えられる。補助光学手段として、反射ミラーを用いる場合、反射ミラーの辺が多いほど反射する光源の像が増えるので、多くの反射面で光源を囲めば、結果として全方位からバランスよく光が照射されているような状態を作り出すことができる。
すなわち、拡散光を出射する光照射部の光出射口を、筒状の反射ミラーにより取り囲み、該筒状の反射ミラーから出射する光をワイヤーグリッド偏光素子に入射させる。
Therefore, by providing auxiliary optical means for allowing light to enter the polarizing element in a balanced manner from all directions, it is possible to reduce the variation in the polarization axis of the emitted polarized light, and to reduce the variation in the polarization axis in the light irradiation region. Can be reduced.
Theoretically, if the vector direction when the vector of light incident on the polarizing element is integrated in all directions is perpendicular to the plane of the polarizing element, variations in the polarization axis can be eliminated. This is considered to be possible, and this means that the light source viewed from the polarizing element is increased infinitely with uniform brightness, or the number is increased infinitely.
The light source cannot be increased infinitely or the number can be increased indefinitely, but if the light source is surrounded by a reflective mirror to reflect light and the image of the light source is artificially increased, the light source viewed from the polarizing element has a uniform brightness. Can be regarded as a large light source.
Therefore, it is conceivable to use a reflection mirror that reflects light from the light source as the auxiliary optical means. When a reflecting mirror is used as the auxiliary optical means, the more the reflecting mirror sides are, the more light source images are reflected. Therefore, if the light source is surrounded by many reflecting surfaces, light is irradiated in a balanced manner from all directions. Such a state can be created.
That is, the light emission port of the light irradiation unit that emits the diffused light is surrounded by the cylindrical reflection mirror, and the light emitted from the cylindrical reflection mirror is incident on the wire grid polarization element.

補助光学手段として用いる反射ミラーとしては、以下の形状が考えられる。
(a)光照射面側から見た形状、即ち光照射部から照射される光の中心光線に対して直交方向の断面形状は、多角形であればよいが、角部に丸みが設けられていた方が角部での光のロスが少なく望ましいと考えられる。
(b)光照射部から照射される光の中心光線に沿って切断した場合の断面形状は、光入射側(光照射都側)と光出射側(偏光素子側)の幅が等しいことが望ましい。すなわち、反射ミラーの各反射面は、上記中心光線に平行であることが望ましい。
(c)また、光照射部と上記筒型ミラーとの間に光拡散板を設ければ、光源の輝度を均一にして、偏光素子に入射する光の照度のバランスがより良くなる。
The following shapes can be considered as the reflection mirror used as the auxiliary optical means.
(A) The shape viewed from the light irradiation surface side, that is, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the central ray of the light irradiated from the light irradiation unit may be a polygon, but the corners are rounded. It is considered desirable to reduce the loss of light at the corners.
(B) As for the cross-sectional shape when cut along the central ray of the light emitted from the light irradiation unit, it is desirable that the widths of the light incident side (light irradiation side) and the light emission side (polarization element side) are equal. . That is, each reflecting surface of the reflecting mirror is preferably parallel to the central ray.
(C) If a light diffusing plate is provided between the light irradiator and the cylindrical mirror, the luminance of the light source is made uniform and the illuminance balance of light incident on the polarizing element is improved.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)補助光学手段として筒状反射ミラーを用い、光照射部から出射する拡散光が、光照射部の出射口を取り囲むミラーにより反射するようにしたので、偏光素子に光を、全方位からバランスよく入射させることができる。したがって、偏光素子から出射する偏光光の軸ずれを少なくすることができる。
(2)筒型ミラーの光入射側に拡散板を設けることにより、偏光素子に入射する光の照度のバランスを良くして、軸ずれをさらに少なくすることができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) A cylindrical reflection mirror is used as auxiliary optical means, and the diffused light emitted from the light irradiation unit is reflected by the mirror surrounding the emission port of the light irradiation unit. It can be incident in a balanced manner. Accordingly, it is possible to reduce the axial deviation of the polarized light emitted from the polarizing element.
(2) By providing the diffusion plate on the light incident side of the cylindrical mirror, the balance of the illuminance of light incident on the polarizing element can be improved, and the axial deviation can be further reduced.

図1は本発明の第1の実施例の偏光光照射装置の構成を示す図であり、同図(a)は、本実施例の偏光光照射装置を棒状ランプの長手方向から見た断面図、(b)は棒状ランプの長手方向に直交する方向から見た断面図である。
光照射部20には、前記図11と同様に、線状の光源である、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の棒状のランプ21と、ランプ21からの光を反射する樋状の集光鏡が内蔵されている。なお、本図を含め以下の図において、棒状ランプ21は発光長を示している。
また、光照射部20には、光配向膜が配置される側には光出射口である開口20aが設けられ、上記ランプ21からの直射光と集光鏡からの反射光が、拡散光として出射する。 ここでは、光源として棒状ランプを例にして説明するが、近年は、紫外光を放射するLEDやLDも実用化されており、このようなLEDまたはLDを直線状に並べて配置すれば、棒状ランプと同等の線状の光源として使用できる。なおその場合は、LEDまたはLDを並べる方向がランプの長手方向に相当する。
なお、現在光配向膜の材料としては、波長260nm土20nmの光で配向されるもの、280nm〜330nmの光で配向されるもの、365nmの光で配向されるものなどが知られており、光源の種類は必要とされる波長に応じて適宜選択する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a polarized light irradiation apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a sectional view of the polarized light irradiation apparatus according to the present embodiment as viewed from the longitudinal direction of a rod-shaped lamp. (B) is sectional drawing seen from the direction orthogonal to the longitudinal direction of a rod-shaped lamp.
As in FIG. 11, the light irradiation unit 20 includes a rod-shaped lamp 21 such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, which is a linear light source, and a bowl-shaped condenser mirror that reflects light from the lamp 21. Built in. In the following figures including this figure, the rod-shaped lamp 21 indicates the light emission length.
Further, the light irradiation unit 20 is provided with an opening 20a which is a light emission port on the side where the photo-alignment film is disposed, and the direct light from the lamp 21 and the reflected light from the condenser mirror are diffused light. Exit. Here, a rod-shaped lamp will be described as an example of a light source. However, in recent years, LEDs and LDs that emit ultraviolet light have been put into practical use. If such LEDs or LDs are arranged in a straight line, a rod-shaped lamp is used. Can be used as a linear light source. In that case, the direction in which the LEDs or LDs are arranged corresponds to the longitudinal direction of the lamp.
In addition, as materials for photo-alignment films, there are currently known materials that are aligned with light having a wavelength of 260 nm and light with a wavelength of 20 nm, materials that are aligned with light of 280 nm to 330 nm, and materials that are aligned with light of 365 nm. The type is appropriately selected according to the required wavelength.

光照射部20の光出射口20a側には、両端が開放された内面が反射面の筒型の補助光学手段(以下、筒型ミラー23と呼ぶ)が設けられる。
筒型ミラー23は、光照射部20から出射するすべての光が入射するように、光照射部の光出射口20aを、筒型ミラー23の開放された一方の端により囲って設けられる。
筒型ミラー23に入射した光は、直接、または内面の反射面で反射されて、もう一方の開放された端から出射する。
ワイヤーグリッド偏光素子10は、この筒型ミラー23の光が出射される側に設ける。筒型ミラー23から出射した光は、上記偏光素子10により偏光され、光配向膜41に照射される。
On the light emitting port 20a side of the light irradiating unit 20, a cylindrical auxiliary optical means (hereinafter referred to as a cylindrical mirror 23) having an inner surface open at both ends and a reflecting surface is provided.
The cylindrical mirror 23 is provided so that the light emission port 20a of the light irradiation unit is surrounded by one open end of the cylindrical mirror 23 so that all the light emitted from the light irradiation unit 20 enters.
The light incident on the cylindrical mirror 23 is reflected directly or by the reflection surface on the inner surface and is emitted from the other open end.
The wire grid polarization element 10 is provided on the side from which the light of the cylindrical mirror 23 is emitted. The light emitted from the cylindrical mirror 23 is polarized by the polarizing element 10 and applied to the photo-alignment film 41.

図2は、筒型ミラー23を介してワイヤーグリッド偏光素子10に入射する光を模式的に示す図である。同図を用いてワイヤーグリッド偏光子10に入射する光のバランスについて説明する。なお、光配向膜に入射する光のバランスについても同様に説明できる。
同図に示すように、筒型ミラー23の内側反射面には、光照射部20の棒状ランプ21光源像が映り、同図点線で示す位置に光源の虚像が生じる。
ここで、前記図14と同様に、棒状ランプ21の端に当たる偏光素子面Aに入射する光の成分を考える。従来であれば、部分Aには、光源からの直射光が、例えば入射角+δ(実線b)や+θ(実線a)で入射するのみであった。
しかし、筒型ミラー23を設けることにより、部分Aには、反射面に映る光源の虚像からの光が、入射角−δ(点線d)や−θ(点線e)で入射する。
この虚像からの光は、従来であれば偏光素子の光入射面外に向かうため使用されない光(実線e、実線f)であったものが、筒型ミラーの内側反射面により反射されて偏光素子に入射するものである。
これにより、部分Aには全方位からバランスよく光が入射することになり、偏光素子から出射する偏光光の軸ずれが相殺される。したがって、光照射領域での偏光軸のばらつきが少なくなる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing light incident on the wire grid polarization element 10 via the cylindrical mirror 23. The balance of light incident on the wire grid polarizer 10 will be described with reference to FIG. The balance of light incident on the photo-alignment film can be similarly explained.
As shown in the figure, the light source image of the rod-shaped lamp 21 of the light irradiation unit 20 is reflected on the inner reflection surface of the cylindrical mirror 23, and a virtual image of the light source is generated at the position indicated by the dotted line in the figure.
Here, as in FIG. 14, a component of light incident on the polarizing element surface A that hits the end of the rod lamp 21 will be considered. Conventionally, the direct light from the light source only enters the portion A at, for example, an incident angle + δ (solid line b) or + θ (solid line a).
However, by providing the cylindrical mirror 23, the light from the virtual image of the light source reflected on the reflecting surface enters the portion A at an incident angle of −δ (dotted line d) or −θ (dotted line e).
Conventionally, the light from the virtual image is not used because it goes outside the light incident surface of the polarizing element (solid line e, solid line f), but is reflected by the inner reflection surface of the cylindrical mirror and is polarized. Is incident on.
Thereby, light enters the portion A from all directions in a balanced manner, and the axial deviation of the polarized light emitted from the polarizing element is offset. Therefore, the variation of the polarization axis in the light irradiation region is reduced.

図3は、筒型ミラー23がある場合とない場合について、光照射領域の偏光軸のばらつきを測定した結果を示す図である。
測定実験においては、発光長125mmの1本の棒状ランプとワイヤーグリッド偏光素子を用い、100mm×60mmの光照射領域における偏光軸のばらつきを測定した。
なお、光照射部から出射する偏光光の偏光軸は、ランプの長手方向に対し直交する方向である。
図3(b)は、棒状ランプ21と偏光素子10との間に、85mm×145mm×150mmの直方体形状の筒型ミラー23を設けた場合であり、図3(a)は、この筒型ミラー23を取り除いた場合である。
両者ともに、棒状ランプの長手方向の中心直下(光照射領域の中央部)での偏光軸の方向を基準にすると、光照射領域の周辺部に向かうにつれて偏光軸が回転する。
しかし、筒型ミラーのない図3(a)の場合は、光照射領域の偏光軸のばらつきの幅は+0.92°〜−0.92°で、1.84°であるのに比べ、図3(b)のように筒型ミラー23を設けると、ばらつきの幅は、+0.52°〜−0.52°で、1.05°となり、ばらつきの幅が0.8°近く少なくなった。
以上のように、筒型ミラー23を用いることにより、偏光軸のばらつきを少なくすることが確認できた。
FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring the variation in the polarization axis of the light irradiation region with and without the cylindrical mirror 23.
In the measurement experiment, the dispersion of the polarization axis in a light irradiation region of 100 mm × 60 mm was measured using one rod-shaped lamp having a light emission length of 125 mm and a wire grid polarizing element.
Note that the polarization axis of the polarized light emitted from the light irradiation unit is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lamp.
FIG. 3B shows a case where a cylindrical mirror 23 having a rectangular parallelepiped shape of 85 mm × 145 mm × 150 mm is provided between the rod-shaped lamp 21 and the polarizing element 10, and FIG. 3A shows this cylindrical mirror. This is a case where 23 is removed.
In both cases, with reference to the direction of the polarization axis immediately below the center in the longitudinal direction of the rod-shaped lamp (center portion of the light irradiation region), the polarization axis rotates toward the peripheral portion of the light irradiation region.
However, in the case of FIG. 3A without the cylindrical mirror, the width of the variation in the polarization axis of the light irradiation region is + 0.92 ° to −0.92 °, which is 1.84 °, compared to FIG. When the cylindrical mirror 23 is provided as shown in FIG. 3B, the variation width is + 0.52 ° to −0.52 °, which is 1.05 °, and the variation width is reduced by nearly 0.8 °. .
As described above, it was confirmed that the variation in the polarization axis was reduced by using the cylindrical mirror 23.

図4は第1の実施例の変形例を示す図であり、上記第1の実施例において筒型ミラー23の光入射側に光拡散板24を設けたものである。
光拡散板24は、例えば石英ガラスをフロスト(砂ずり)加工したものや、フッ素樹脂の薄板などが使用できる。
光拡散板24は、光源からの光を拡散し輝度を均一にする。したがって、例えば棒状ランプ21の長手方向に輝度分布が生じていても、拡散板24の作用により、輝度が均一化され、拡散板24自体が均一な輝度を有する面光源になる。
筒型ミラー23の内側反射面は、光拡散板24による均一な輝度の面光源の虚像を作ることになり、偏光素子10には全方位から、均一な照度の光が入射することになる。
したがって、偏光素子10に入射する光は、入射角だけでなく照度についてもバランスがよくなり、出射する偏光光の軸ずれが一層少なくなる。このため、光照射領域における偏光軸のばらつきを一層少なくすることができる。
FIG. 4 is a view showing a modification of the first embodiment. In the first embodiment, a light diffusing plate 24 is provided on the light incident side of the cylindrical mirror 23.
As the light diffusing plate 24, for example, quartz glass obtained by frosting (sand slicing), a fluororesin thin plate, or the like can be used.
The light diffusing plate 24 diffuses light from the light source to make the luminance uniform. Therefore, for example, even if a luminance distribution occurs in the longitudinal direction of the rod-shaped lamp 21, the luminance is made uniform by the action of the diffusion plate 24, and the diffusion plate 24 itself becomes a surface light source having uniform luminance.
The inner reflection surface of the cylindrical mirror 23 creates a virtual image of a surface light source with uniform brightness by the light diffusion plate 24, and light with uniform illuminance enters the polarizing element 10 from all directions.
Therefore, the light incident on the polarizing element 10 has a good balance not only with respect to the incident angle but also with respect to the illuminance, and the axial deviation of the emitted polarized light is further reduced. For this reason, the variation in the polarization axis in the light irradiation region can be further reduced.

図5、図6は、筒型ミラー23の光入射側と出射側の幅とが異なる場合における偏光素子に入射する光の成分のバランスを説明する図である。
光入射側と出射側の幅とが異なると、同図に示すように、光照射部20から照射される光の光軸方向に沿って切断した場合の断面形状が台形になる。
図5は筒型ミラー23の光入射側より光出射側が広い場合である。この場合も筒型ミラー23の内側反射面により光源の虚像が生じるが、偏光素子10から見て、虚像の光源L’までの距離r’は、実像の光源Lまでの距離rに対して遠くなる。
例えば、偏光素子10の部分Bには実像の光源から入射角+θで光が入射し、虚像の光源からは入射角−θで光が入射する。したがって、入射角度のバランスは取れるが、入射角−θで入射する光の光源は、入射角+θで入射する光の光源に比べて遠くなり、その分照度が低下する。
すなわち、部分Bに入射する入射角−θの光と、入射角+θの光の照度が異なり、光入射側と出射側の幅が同じ筒型ミラーを用いた場合に比べ、偏光素子10に入射する光の成分のバランスは悪くなる。
しかし、図5に示すような構成とすることにより、筒型ミラー23を設けない場合に比べて偏光素子10に入射する光の成分のバランスは改善され、軸ずれを小さくすることができる。したがって、光源の面積より光照射領域が大きい場合等には、このような形状の筒型ミラーを用いることも考えられる。
5 and 6 are diagrams for explaining the balance of light components incident on the polarizing element when the width of the light incident side and the emission side of the cylindrical mirror 23 are different.
If the widths of the light incident side and the light emitting side are different, as shown in the figure, the cross-sectional shape when cut along the optical axis direction of the light irradiated from the light irradiation unit 20 becomes a trapezoid.
FIG. 5 shows a case where the light exit side is wider than the light entrance side of the cylindrical mirror 23. In this case as well, a virtual image of the light source is generated by the inner reflection surface of the cylindrical mirror 23, but the distance r ′ to the light source L ′ of the virtual image is far from the distance r to the light source L of the real image when viewed from the polarizing element 10. Become.
For example, light is incident on the portion B of the polarizing element 10 from a real image light source at an incident angle + θ, and light is incident from a virtual image light source at an incident angle −θ. Therefore, although the incident angles can be balanced, the light source of the light incident at the incident angle −θ is farther than the light source of the light incident at the incident angle + θ, and the illuminance is reduced accordingly.
That is, the incident light is incident on the polarizing element 10 as compared to the case where the illuminance of the incident angle −θ incident on the portion B is different from that of the incident angle + θ and the widths of the light incident side and the output side are the same. The balance of the light component to be deteriorated.
However, by adopting the configuration as shown in FIG. 5, the balance of the components of light incident on the polarizing element 10 is improved and the axial deviation can be reduced as compared with the case where the cylindrical mirror 23 is not provided. Therefore, when the light irradiation area is larger than the area of the light source, it is conceivable to use a cylindrical mirror having such a shape.

図6は、筒型ミラー23の光出射側が光入射側より狭い場合である。この場合、偏光素子からの虚像の光源までの距離r’は、実像の光源までの距離rに対して近くなる。
したがって、上記の場合と同様、入射角−θの光と、入射角+θの光の照度が異なり照度のバランスが悪くなる。
しかし、光出射側を狭くすると、光照射領域の照度が高くなり、また照度分布の均一度も良くなるので、その目的で出射側を狭めることは考えられる。
FIG. 6 shows a case where the light exit side of the cylindrical mirror 23 is narrower than the light incident side. In this case, the distance r ′ from the polarizing element to the light source of the virtual image is closer to the distance r to the light source of the real image.
Therefore, as in the above case, the illuminance of the incident angle −θ and the incident angle + θ is different, and the illuminance balance is deteriorated.
However, if the light emission side is narrowed, the illuminance of the light irradiation region is increased and the uniformity of the illuminance distribution is also improved. For this purpose, it is conceivable to narrow the emission side.

上記実施例では、棒状ランプを用いた場合について説明したが、本発明は、点光源あるいは、点光源を複数平面状に並べた面光源にも同様に適用することができる。
図7は本発明の第2の実施例の偏光光照射装置の構成を示す図であり、同図(a)はワーク搬送方向に対して直交する方向から見た図、(b)はワーク搬送方向から見た図である。本実施例は光源として、超高圧水銀ランプやキセノン水銀ランプ等の拡散光を放射する点光源を用いた場合を示している。なお、上記光源としては、前記したように、紫外光を放射するLEDやLDであってもよい。
光照射部20には、超高圧水銀ランプやキセノン水銀ランプ等のランプ31と、ランプ31からの光を反射する楕円集光鏡32が内蔵されている。
また、光照射部20には、光配向膜が配置される側には光出射口である開口20aが設けられ、上記ランプ31からの直射光と集光鏡32からの反射光が、拡散光として出射する。
光照射部20の光出射口20a側には、前記したように両端が開放された内面が反射面の円筒型の筒型ミラー23が設けられる。筒型ミラー23に入射した光は、直接、または内面の反射面で反射されて、もう一方の開放された端から出射し、ワイヤーグリッド偏光素子10に入射し、該偏光素子10により偏光され光配向膜41に照射される。
In the above embodiment, the case of using a rod-shaped lamp has been described. However, the present invention can be similarly applied to a point light source or a surface light source in which a plurality of point light sources are arranged in a plane.
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the polarized light irradiation apparatus according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 7A is a view seen from a direction orthogonal to the workpiece conveyance direction, and FIG. It is the figure seen from the direction. In this embodiment, a point light source that emits diffused light, such as an ultra-high pressure mercury lamp or a xenon mercury lamp, is used as the light source. As described above, the light source may be an LED or LD that emits ultraviolet light.
The light irradiation unit 20 includes a lamp 31 such as an ultra-high pressure mercury lamp or a xenon mercury lamp, and an elliptical condenser mirror 32 that reflects light from the lamp 31.
The light irradiating unit 20 is provided with an opening 20a which is a light exit on the side where the photo-alignment film is disposed, and the direct light from the lamp 31 and the reflected light from the condenser mirror 32 are diffused light. To be emitted.
On the light emitting port 20a side of the light irradiating unit 20, as described above, the cylindrical cylindrical mirror 23 whose inner surface opened at both ends is a reflecting surface is provided. The light that has entered the cylindrical mirror 23 is reflected directly or by the reflection surface on the inner surface, exits from the other open end, enters the wire grid polarization element 10, and is polarized by the polarization element 10. The alignment film 41 is irradiated.

図8は、点光源を用いた場合に、筒型ミラー23を介してワイヤーグリッド偏光素子10に入射する光を模式的に示す図である。
同図(a)に示すように、筒型ミラー23の内側反射面には、光照射部20のランプ31の光源像が映り、同図に示す位置に光源の虚像が生じる。
このため、偏光素子10(光照射面)から見た光源の像は同図(b)に示すように見かけ上大きくなり、偏光素子10(光照射面)に、全方位からバランスよく光を入射させることができる。このため、前記したように偏光素子から出射する偏光光の軸ずれが相殺され、光照射領域での偏光軸のばらつきも少なくなる。
FIG. 8 is a diagram schematically showing light incident on the wire grid polarizing element 10 via the cylindrical mirror 23 when a point light source is used.
As shown in FIG. 6A, the light source image of the lamp 31 of the light irradiation unit 20 is reflected on the inner reflection surface of the cylindrical mirror 23, and a virtual image of the light source is generated at the position shown in FIG.
For this reason, the image of the light source seen from the polarizing element 10 (light irradiation surface) appears to be large as shown in FIG. 4B, and light is incident on the polarizing element 10 (light irradiation surface) from all directions in a balanced manner. Can be made. For this reason, as described above, the axial deviation of the polarized light emitted from the polarizing element is canceled out, and the variation of the polarization axis in the light irradiation region is reduced.

図9は第2の実施例の変形例を示す図であり、前記図4に示したように、上記第2の実施例において筒型ミラー23の光入射側に光拡散板24を設けたものである。
図9に示すように、光拡散板24を設けることにより、筒型ミラー23の内側反射面は、光拡散板24による均一な輝度の面光源の虚像を作ることになり、偏光素子10に全方位から、均一な照度の光が入射させることができる。したがって、出射する偏光光の軸ずれが一層少なくなり、光照射領域における偏光軸のばらつきも一層少なくすることができる。なお、上記第2の実施例においても、前記図5、図6に示したように筒型ミラー23の光入射側と出射側の幅を異ならせてもよい。
なお、上記第1、第2の実施例では、光配向膜であるワークが帯状ワークであり、帯状ワークを搬送しながら光配向膜に偏光光を照射する場合について説明したが、ワークが例えば矩形状、あるいは円形であり、ワークを移動させることなく、所定時間ワークに偏光光を照射して光配向を行なう装置にも本発明を同様に適用することができる。
FIG. 9 is a view showing a modification of the second embodiment. As shown in FIG. 4, the light diffusion plate 24 is provided on the light incident side of the cylindrical mirror 23 in the second embodiment. It is.
As shown in FIG. 9, by providing the light diffusing plate 24, the inner reflection surface of the cylindrical mirror 23 creates a virtual image of a surface light source with uniform brightness by the light diffusing plate 24. Light with uniform illuminance can be incident from the direction. Therefore, the axial deviation of the emitted polarized light is further reduced, and the variation of the polarization axis in the light irradiation region can be further reduced. Also in the second embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the width of the light incident side and the emission side of the cylindrical mirror 23 may be different.
In the first and second embodiments, the case where the work as the photo-alignment film is a belt-like work and the optical alignment film is irradiated with polarized light while transporting the belt-like work has been described. The present invention can be similarly applied to an apparatus that has a shape or a circular shape and performs photo-alignment by irradiating the work with polarized light for a predetermined time without moving the work.

次に、上記筒型ミラー30の形状について説明する。図10は、筒型ミラー23を光照射面方向から見た平面図であり、光照射部20から照射される光の中心光線に対して直交方向の断面形状を示す。
図10(a)は光源として線状光源を用い、断面形状が長方形の筒型ミラーを用いた場合を示す。また、図10(b)は光源として線状光源を用い、長方形の角部を曲面とした場合を示す。
また、図10(c)は光源として点光源を用い、断面形状が正方形の筒型ミラーを用いた場合を示し、図10(d)は光源として点光源を用い、断面形状が円形の筒型ミラーを用いた場合を示す。
図10(a)(c)のように長方形状の場合、ほとんどの光はミラーの作用により反射して偏光素子に到達するが、角に向かう光は反射しない。したがって、偏光素子10に照射される光のバランスがやや悪くなる。なお、図3の実験結果より、長方形状であっても偏光軸のばらつきを少なくする効果は充分得られ実用上はあまり問題は生じない。
しかし、偏光素子に照射される光のバランスをさらに良くするためには、光が反射せず消滅してしまうような角をなくすることが考えられる。反射ミラーの辺が多いほど反射する光源の像が増えるので、筒型ミラー30の断面形状は、角のない、また無限の辺を有する構造にすることが考えられ、例えば図10(b)(d)に示すように、角部を曲面としてもよい。
Next, the shape of the cylindrical mirror 30 will be described. FIG. 10 is a plan view of the cylindrical mirror 23 as seen from the direction of the light irradiation surface, and shows a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the central ray of the light emitted from the light irradiation unit 20.
FIG. 10A shows a case where a linear light source is used as the light source and a cylindrical mirror having a rectangular cross section is used. FIG. 10B shows a case where a linear light source is used as the light source and the corners of the rectangle are curved.
FIG. 10C shows a case where a point light source is used as a light source and a cylindrical mirror having a square cross section is used, and FIG. 10D is a cylindrical shape having a point light source as a light source and a circular cross section. The case where a mirror is used is shown.
In the case of a rectangular shape as shown in FIGS. 10A and 10C, most of the light is reflected by the action of the mirror and reaches the polarizing element, but the light toward the corner is not reflected. Therefore, the balance of the light applied to the polarizing element 10 is slightly deteriorated. From the experimental results shown in FIG. 3, even when the shape is rectangular, the effect of reducing the variation in the polarization axis is sufficiently obtained, and there is not much problem in practical use.
However, in order to further improve the balance of the light applied to the polarizing element, it is conceivable to eliminate the corner where the light does not reflect but disappears. Since the number of reflected light sources increases as the number of sides of the reflecting mirror increases, the cross-sectional shape of the cylindrical mirror 30 can be considered to be a structure having no corners and infinite sides. For example, FIG. As shown in d), the corners may be curved.

なお、上記実施例では、一つの線状光源、点光源を用いた場合について説明したが、光源として、面発光するような面光源の周囲に前記したように、筒型ミラーを設けても同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the case where one linear light source or point light source is used has been described. However, as described above, a cylindrical mirror may be provided around a surface light source that emits surface light. The effect of can be obtained.

本発明の第1の実施例の偏光光照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarized light irradiation apparatus of 1st Example of this invention. 図1において筒型ミラーを介してワイヤーグリッド偏光素子に入射する光を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the light which injects into a wire grid polarizing element via a cylindrical mirror in FIG. 筒型ミラーがある場合とない場合について、光照射領域の偏光軸のばらつきを測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the dispersion | variation in the polarization axis of a light irradiation area | region with and without a cylindrical mirror. 第1の実施例の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a 1st Example. 筒型ミラーの光入射側より出射側の幅が広い場合における偏光素子に入射する光の成分のバランスを説明する図である。It is a figure explaining the balance of the component of the light which injects into a polarizing element in case the width | variety of an output side is wider than the light-incidence side of a cylindrical mirror. 筒型ミラーの光入射側より出射側の幅が狭い場合における偏光素子に入射する光の成分のバランスを説明する図である。It is a figure explaining the balance of the component of the light which injects into a polarizing element in case the width | variety of an output side is narrower than the light-incidence side of a cylindrical mirror. 本発明の第2の実施例の偏光光照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarized light irradiation apparatus of the 2nd Example of this invention. 図7において筒型ミラーを介してワイヤーグリッド偏光素子に入射する光を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the light which injects into a wire grid polarizing element via a cylindrical mirror in FIG. 第2の実施例の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a 2nd Example. 筒型ミラーの形状例を説明する図である。It is a figure explaining the example of a shape of a cylindrical mirror. ワイヤーグリッド偏光素子の概略の構造を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of a wire grid polarizing element. 棒状ランプとワイヤーグリッド偏光素子を組み合わせた従来の偏光光照射装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional polarized light irradiation apparatus which combined the rod-shaped lamp and the wire grid polarizing element. ワイヤーグリッド偏光子に入射する光の角度と、偏光素子から出射する偏光光の偏光軸の方向との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the angle of the light which injects into a wire grid polarizer, and the direction of the polarization axis of the polarized light radiate | emitted from a polarizing element. 棒状ランプから偏光素子に入射する光の成分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the component of the light which injects into a polarizing element from a rod-shaped lamp.

符号の説明Explanation of symbols

10 ワイヤーグリッド偏光素子
20 光照射部
21 棒状ランプ
22 集光鏡
23 筒型ミラー
24 光拡散板
31 ランプ
32 集光鏡



DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wire grid polarizing element 20 Light irradiation part 21 Rod lamp 22 Condensing mirror 23 Cylindrical mirror 24 Light diffusing plate 31 Lamp 32 Condensing mirror



Claims (2)

配向膜に偏光光を照射して光配向を行う偏光光照射装置において、
拡散光を放射する光源を有し、該光源からの光が出射する開口を設けた光照射部と、
光出射部から出射した光を偏光するワイヤーグリッド偏光素子と、
上記光照射部と上記偏光素子との間に設けられ、上記光照射部の開口を取り囲む内面が反射面である筒型ミラーを備え、
上記筒型ミラーは、光照射部から照射される光の中心光線に沿って切断した場合の断面形状が、光入射側と光出射側の幅が等しい
ことを特徴とする偏光光照射装置。
In a polarized light irradiation apparatus that performs light alignment by irradiating polarized light to an alignment film,
A light irradiation unit having a light source that emits diffused light and provided with an opening through which light from the light source is emitted;
A wire grid polarizing element that polarizes the light emitted from the light emitting section;
A cylindrical mirror provided between the light irradiation unit and the polarizing element, the inner surface surrounding the opening of the light irradiation unit is a reflective surface;
The cylindrical mirror has a cross-sectional shape when cut along a central ray of light irradiated from the light irradiation unit, and the width of the light incident side and the light output side is equal. Irradiation device.
上記光照射部と上記筒型ミラーとの間に光拡散板を設けた
ことを特徴とする請求項1記載の偏光光照射装置。
The polarized light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a light diffusion plate is provided between the light irradiation unit and the cylindrical mirror.
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