JP6512041B2 - Light alignment device - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤーグリッド偏光子を備えた光配向装置に関する。   The present invention relates to a light directing device comprising a wire grid polarizer.

従来、楕円ミラーにランプを収容し、楕円ミラーと光配向対象物である液晶パネルの光配向膜との間に偏光子を備え、偏光子で偏光した偏光光を液晶パネルの光配向膜に照射する光配向装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この光配向装置では、偏光子にワイヤーグリッド偏光子を用いるとともに、ワイヤーグリッドを紫外線の劣化が少ない酸化チタンで形成することで、波長が300nm以下の光を良好に偏光させている。
また、光配向装置においては、波長が254nm付近の光を照射する装置が主となっている。
Conventionally, a lamp is accommodated in an elliptical mirror, and a polarizer is provided between the elliptical mirror and the light alignment film of the liquid crystal panel as a light alignment object, and the polarized light polarized by the polarizer is irradiated to the light alignment film of the liquid crystal panel An optical alignment device is known (see, for example, Patent Document 1). In this optical alignment device, a wire grid polarizer is used as a polarizer, and the wire grid is formed of titanium oxide with less deterioration of ultraviolet light, whereby light with a wavelength of 300 nm or less is favorably polarized.
Moreover, in the optical alignment device, a device that emits light having a wavelength of around 254 nm is mainly used.

特開2009−265290号公報JP, 2009-265290, A

ところで、光配向膜の材料としてはいくつか種類があり、その中でも365nmを主波長とする光で配向した光配向膜を使用する場合に、液晶パネルの特性が良いということが分かってきた。
365nm付近の波長域も紫外線であるため、紫外線を効率良く透過するとともに紫外線で劣化しないワイヤーグリッド偏光子を用いる必要があるが、上述の従来の構成では、紫外線に対する耐性はあるものの、300nm以上の光で良い偏光特性を得られない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、偏光対象が300nm以上の紫外線領域の光でも良好な偏光特性を得られるワイヤーグリッド偏光子を備えた光配向装置を提供することを目的とする。
There are several types of materials for the photoalignment film, and it has been found that the characteristics of the liquid crystal panel are excellent when using a photoalignment film oriented with light having a main wavelength of 365 nm.
Since the wavelength range around 365 nm is also ultraviolet light, it is necessary to use a wire grid polarizer that transmits ultraviolet light efficiently and does not deteriorate with ultraviolet light, but the above-mentioned conventional configuration has resistance to ultraviolet light, but 300 nm or more Good polarization characteristics can not be obtained with light.
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a light alignment device provided with a wire grid polarizer capable of obtaining good polarization characteristics even when the polarization target is light in the ultraviolet region of 300 nm or more. I assume.

上述した目的を達成するために、本発明の光配向装置は、楕円ミラーにメタルハライドランプ又は高圧水銀ランプを収容し、前記楕円ミラーの出射口に少なくとも波長が320〜450nmの光を透過するフィルタを配置し、前記フィルタを透過した光を偏光する偏光子であって、基材にSiワイヤーグリッドを形成し、トレンチフィリングにより酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料で前記Siワイヤーグリッドを覆って形成した偏光子を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, in the optical alignment device of the present invention, a metal halide lamp or a high pressure mercury lamp is accommodated in an elliptical mirror, and a filter transmitting at least a wavelength of 320 to 450 nm is transmitted to the exit of the elliptical mirror. A polarizer that arranges and polarizes light transmitted through the filter, wherein a Si wire grid is formed on a base material, and the polarization is formed by covering the Si wire grid with a mixed material of silicon oxide and aluminum oxide by trench filling It is characterized by having a child.

上述の構成において、前記フィルタが波長340〜400nmの光を透過するフィルタであってもよい。   In the above-described configuration, the filter may be a filter that transmits light with a wavelength of 340 to 400 nm.

本発明によれば、偏光対象が300nm以上の紫外線領域の光でも良好な偏光特性を得られるワイヤーグリッド偏光子を備えた光配向装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a light alignment device provided with a wire grid polarizer capable of obtaining good polarization characteristics even when the polarization target is light in the ultraviolet region of 300 nm or more.

本発明の第1実施形態に係る光配向装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the optical alignment apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 光配向装置を示す正面図である。It is a front view showing a light alignment device. 図2の光照射器を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the light irradiator of FIG. 偏光子ユニットの構成を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側断面視図である。It is a figure which shows the structure of a polarizer unit, (A) is a top view, (B) is a side cross sectional view. ワイヤーグリッド偏光子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a wire grid polarizer. ワイヤーグリッド偏光子の偏光透過率に係る耐久性を示す図である。It is a figure which shows the durability which concerns on the polarized light transmittance | permeability of a wire grid polarizer. ワイヤーグリッド偏光子の消光比に係る耐久性を示す図である。It is a figure which shows the durability which concerns on the extinction ratio of a wire grid polarizer. 高圧水銀ランプの相対分光分布図を示す図である。It is a figure which shows the relative spectral distribution figure of a high pressure mercury lamp. メタルハライドランプの相対分光分布図を示す図である。It is a figure which shows the relative spectral distribution figure of a metal halide lamp.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る光配向装置を模式的に示す正面図であり、図2は光配向装置を示す図である。図3は図2の光照射器を拡大して示す図である。図4は、偏光子ユニットの構成を示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は側断面視図である。
光配向装置1は、図1に示すように、板状もしくは、帯状の光配向対象物(ワーク)W(図2)の光配向膜に偏光光を照射して光配向する光照射装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view schematically showing a light alignment device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a view showing the light alignment device. FIG. 3 is an enlarged view of the light irradiator of FIG. FIG. 4 is a view showing the configuration of the polarizer unit, FIG. 4 (A) is a plan view, and FIG. 4 (B) is a side sectional view.
As shown in FIG. 1, the light alignment device 1 is a light irradiation device which performs light alignment by irradiating polarized light onto a light alignment film of a plate-like or strip-like light alignment object (work) W (FIG. 2) .

光配向装置1は、ステージ搬送架台81と、照射器設置架台82と、光配向対象物Wが載置されるワークステージ(ステージ)83と、直下に偏光光を照射する光照射器2とを備えている。
照射器設置架台82は、ステージ搬送架台81から所定距離離れた上方位置でステージ搬送架台81の幅方向(後述する直動機構の直動方向Xに垂直な方向)に横架される門体であり、その両柱がステージ搬送架台81に固定される。照射器設置架台82は光照射器2を内蔵し、光照射器2が直下に偏光光を照射する。なお、ワークステージ83の移動に伴う振動と光照射器2の冷却に起因する振動とを分離するために、照射器設置架台82をステージ搬送架台81に固定するのではなく当該ステージ搬送架台81と別置する構成でも良い。ステージ搬送架台81と、照射器設置架台82は防振構造を有しても良い。
ステージ搬送架台81には、直動方向Xに沿ってステージ搬送架台81の面上を光照射器2の直下を通過するようにワークステージ83を移送する直動機構84(不図示)が内設されている。光配向対象物Wの光配向にあっては、ワークステージ83に載置された光配向対象物Wが、直動機構84によって直動方向Xに沿って移送されて光照射器2の直下を通過し、この通過の際に偏光光に曝露されて光配向膜が配向される。本実施形態では、光配向対象物Wは平面視で矩形状に形成され、光配向対象物Wの短手方向が直動方向Xに一致するように移送されるようになっている。
The light alignment device 1 includes a stage transport rack 81, an irradiator installation rack 82, a work stage (stage) 83 on which the light alignment target W is placed, and a light irradiator 2 that irradiates polarized light immediately below. Have.
The irradiator installation rack 82 is a portal extending horizontally in the width direction of the stage conveyance rack 81 (a direction perpendicular to the linear movement direction X of the linear movement mechanism described later) at an upper position away from the stage conveyance rack 81 by a predetermined distance. The two columns are fixed to the stage carrier 81. The irradiator installation stand 82 incorporates the light irradiator 2 and the light irradiator 2 irradiates polarized light directly below. In order to separate the vibration caused by the movement of the work stage 83 and the vibration caused by the cooling of the light irradiator 2, the irradiator installation stand 82 is not fixed to the stage conveyance stand 81, but with the stage conveyance stand 81. It may be configured separately. The stage transport rack 81 and the irradiator installation rack 82 may have a vibration isolation structure.
The stage transport stand 81 is internally provided with a linear motion mechanism 84 (not shown) for transferring the work stage 83 so as to pass directly below the light irradiator 2 on the surface of the stage transport stand 81 along the linear motion direction X. It is done. In the light alignment of the light alignment object W, the light alignment object W placed on the work stage 83 is transported along the linear movement direction X by the linear movement mechanism 84 and the position directly below the light irradiator 2 is determined. The light passes through and is exposed to polarized light during this pass to orient the photoalignment film. In the present embodiment, the light alignment object W is formed in a rectangular shape in plan view, and is transported so that the short direction of the light alignment object W coincides with the linear movement direction X.

光照射器2は、図2及び図3に示すように、下面に光出射開口部3Aを有する筐体3内に光源たるランプ4及び反射鏡(楕円ミラー)5を備えるとともに、光出射開口部3Aに偏光子ユニット10を備えている。
筐体3は、光配向対象物Wから所定距離離れた上方位置で照射器設置架台82に支持されている。ランプ4は、放電灯であり、少なくとも光配向対象物Wの長手方向の長さと同等以上に延びる直管型(棒状)の紫外線ランプが用いられている。反射鏡5は、断面楕円形、かつランプ4の長手方向に沿って延びるシリンドリカル凹面反射鏡であり、ランプ4の光を集光して光出射開口部3Aから偏光子ユニット10に向けて照射する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the light irradiator 2 is provided with a lamp 4 and a reflecting mirror (elliptic mirror) 5 serving as a light source in a housing 3 having a light emission opening 3A on the lower surface, and a light emission opening A polarizer unit 10 is provided at 3A.
The housing 3 is supported by the irradiator installation rack 82 at an upper position away from the light orientation object W by a predetermined distance. The lamp 4 is a discharge lamp, and a straight tube (rod-like) ultraviolet lamp extending at least equal to the length in the longitudinal direction of the light alignment object W is used. The reflecting mirror 5 is a cylindrical concave reflecting mirror having an elliptical cross section and extending along the longitudinal direction of the lamp 4, and condenses the light of the lamp 4 and irradiates it from the light emitting opening 3A toward the polarizer unit 10. .

光出射開口部3Aは、ランプ4の直下に形成された平面視で矩形状の開口部であり、長手方向がランプ4の長手方向に一致するように設けられている。
光出射開口部3Aには、例えば石英板等のフィルタ特性(波長選択特性)を有さない光透過部材で形成された板状の透明体6が設けられ、この透明体6によって光出射開口部3Aが塞がれる。
また、反射鏡5の出射口5B、具体的には、光出射開口部3Aの内側には、透過する光の波長を選択する波長選択フィルタ7が設けられ、この波長選択フィルタ7によって光照射器2は所望の波長の光を照射するようになっている。
The light emitting opening 3 A is a rectangular opening in a plan view formed directly below the lamp 4, and the light emitting opening 3 A is provided such that the longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the lamp 4.
The light emitting opening 3A is provided with a plate-like transparent body 6 formed of a light transmitting member having no filter characteristic (wavelength selection characteristic) such as a quartz plate, for example. 3A is blocked.
In addition, a wavelength selection filter 7 for selecting the wavelength of light to be transmitted is provided inside the light emission opening 5B of the reflecting mirror 5, specifically, inside the light emission opening 3A. 2 is adapted to emit light of a desired wavelength.

偏光子ユニット10は、透明体6と光配向対象物Wの間に配置され、光配向対象物Wに照射される光を偏光する。この偏光光が光配向対象物Wの光配向膜に照射されることで、当該光配向膜が配向される。
偏光子ユニット10は、図4に示すように、複数の単位偏光子ユニット12と、これら単位偏光子ユニット12を横並びに一列に整列するフレーム14とを備えている。フレーム14は、各単位偏光子ユニット12を連接配置する板状の枠体である。単位偏光子ユニット12は、略矩形板状に形成されたワイヤーグリッド偏光子(偏光子)16を備えている。
本実施形態では、各単位偏光子ユニット12は、ワイヤーグリッド偏光子16をワイヤー方向Aが直動方向Xと平行になるように支持し、このワイヤー方向Aと直交する方向と、ワイヤーグリッド偏光子16の配列方向Bとが一致するようになされている。
The polarizer unit 10 is disposed between the transparent body 6 and the light alignment object W, and polarizes the light irradiated to the light alignment object W. The polarized light is irradiated to the photoalignment film of the photoalignment object W, whereby the photoalignment film is aligned.
As shown in FIG. 4, the polarizer unit 10 includes a plurality of unit polarizer units 12 and a frame 14 for aligning the unit polarizer units 12 in a row and in a row. The frame 14 is a plate-like frame on which the unit polarizer units 12 are arranged in a connected manner. The unit polarizer unit 12 includes a wire grid polarizer (polarizer) 16 formed in a substantially rectangular plate shape.
In this embodiment, each unit polarizer unit 12 supports the wire grid polarizer 16 so that the wire direction A is parallel to the linear movement direction X, and a direction orthogonal to the wire direction A, a wire grid polarizer The arrangement direction B of 16 is made to correspond.

ワイヤーグリッド偏光子16は、直線偏光子の一種であり、基板の表面にワイヤーグリッドを形成したものである。上述の通り、ランプ4が棒状であることから、ワイヤーグリッド偏光子16には、さまざまな角度の光が入射するが、ワイヤーグリッド偏光子16は、斜めに入射する光であっても直線偏光化して透過する。
ワイヤーグリッド偏光子16は、その法線方向を回動軸にして面内で回動させて偏光軸C1の方向を微調整できるように単位偏光子ユニット12に支持されている。すなわち、複数のワイヤーグリッド偏光子16は、偏光軸C1の方向を微調整できるように互いに隙間を空けて配置されている。全ての単位偏光子ユニット12について、ワイヤーグリッド偏光子16の偏光軸C1が所定の照射基準方向に揃うように微調整されることで、偏光子ユニット10の長軸方向の全長に亘り偏光軸C1が高精度に揃えられた偏光光が得られ、高品位な光配向が可能となる。偏光軸C1が調整されたワイヤーグリッド偏光子16は、単位偏光子ユニット12の上端、及び下端がねじ(固定手段)19によってフレーム14に固定されることで、フレーム14に固定配置される。
The wire grid polarizer 16 is a kind of linear polarizer, and a wire grid is formed on the surface of a substrate. As described above, since the lamp 4 is rod-shaped, light of various angles is incident on the wire grid polarizer 16, but the wire grid polarizer 16 is linearly polarized even if it is obliquely incident light Through.
The wire grid polarizer 16 is supported by the unit polarizer unit 12 so that the direction of the polarization axis C1 can be finely adjusted by rotating in a plane with the normal direction as the rotation axis. That is, the plurality of wire grid polarizers 16 are arranged with a gap therebetween so that the direction of the polarization axis C1 can be finely adjusted. The polarization axis C1 of the wire grid polarizer 16 is finely adjusted to align in a predetermined illumination reference direction for all unit polarizer units 12, so that the polarization axis C1 is extended over the entire length in the long axis direction of the polarizer unit 10. However, it is possible to obtain polarized light aligned with high accuracy, and to achieve high-quality photo-alignment. The wire grid polarizer 16 whose polarization axis C1 is adjusted is fixed to the frame 14 by fixing the upper end and the lower end of the unit polarizer unit 12 to the frame 14 with screws (fixing means) 19.

また、光配向装置1は、図2及び図3に示すように、ランプ4、反射鏡5、波長選択フィルタ7及び偏光子ユニット10を冷却するブロワー冷却ユニット20を備えている。このブロワー冷却ユニット20は、ランプ4及び反射鏡5を冷却するための熱源冷却経路30と、偏光子ユニット10を冷却するための偏光子冷却経路40とをそれぞれ独立して備えている。
熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40のそれぞれには、冷却風を送風する送風機21,21と、冷却風を冷却する冷却機22,22と、冷却風に含まれる塵埃等の異物を除去するフィルタ23,23が設けられている。送風機21は、冷却機22の上流側に配置してある。これにより、冷却機22で冷却された冷却風が送風機21の熱源で再加熱されることを防止できる。本実施形態では、送風機21にブロアを、冷却機22に水冷式のラジエータを、フィルタ23にHEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルタを用いているが、送風機21、冷却機22及びフィルタ23はこれらの構成に限定されるものではない。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the light alignment device 1 is provided with a blower cooling unit 20 for cooling the lamp 4, the reflecting mirror 5, the wavelength selection filter 7 and the polarizer unit 10. The blower cooling unit 20 is provided with a heat source cooling path 30 for cooling the lamp 4 and the reflecting mirror 5 and a polarizer cooling path 40 for cooling the polarizer unit 10 independently of each other.
In each of the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40, the fans 21, 21 for blowing the cooling air, the coolers 22, 22 for cooling the cooling air, and foreign substances such as dust contained in the cooling air are removed. Filters 23, 23 are provided. The blower 21 is disposed upstream of the cooler 22. Thereby, the cooling air cooled by the cooler 22 can be prevented from being reheated by the heat source of the blower 21. In this embodiment, the blower 21 is used as the blower 21, the water cooled radiator is used as the cooler 22, and the HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter is used as the filter 23. However, the blower 21, the cooler 22, and the filter 23 It is not limited to the configuration.

熱源冷却経路30においては、送風機21、冷却機22及びフィルタ23は、筐体3の外部に設けた冷却ユニットケース20A内に収容されている。本実施形態では、冷却ユニットケース20Aは、筐体3の上方に筐体3と離間して配置されているが、冷却ユニットケース20Aの配置位置はこれに限定されるものではない。冷却ユニットケース20A内にはチャンバ24が設けられ、送風機21の吹出口21Aとチャンバ24の入口24Aとがダクト25で接続されている。チャンバ24は入口24Aから下流側に向けて拡径し、チャンバ24内の上流側には冷却機22が、下流側にはフィルタ23が配置されている。チャンバ24の出口24Bと筐体3とはダクト26で接続され、送風機21の吸込口21Bと筐体3とはダクト27で接続されている。   In the heat source cooling path 30, the blower 21, the cooler 22 and the filter 23 are accommodated in a cooling unit case 20 </ b> A provided outside the housing 3. In the present embodiment, the cooling unit case 20A is disposed above the housing 3 so as to be separated from the housing 3, but the arrangement position of the cooling unit case 20A is not limited to this. A chamber 24 is provided in the cooling unit case 20A, and a blowout port 21A of the blower 21 and an inlet 24A of the chamber 24 are connected by a duct 25. The chamber 24 is expanded in diameter toward the downstream side from the inlet 24A, and a cooler 22 is disposed upstream of the chamber 24 and a filter 23 is disposed downstream thereof. The outlet 24B of the chamber 24 and the housing 3 are connected by a duct 26, and the suction port 21B of the blower 21 and the housing 3 are connected by a duct 27.

筐体3内には、ランプ4及び反射鏡5の側方を囲む隔壁31が、筐体3と隙間δ1を空けて設けられている。隔壁31は、下部にランプ4及び反射鏡5を下方に露出する開口31Aを有するとともに、上部に通風孔31Bを有している。
ダクト26は隔壁31の外側の隙間δ1に対応する位置の筐体3に接続され、ダクト27は隔壁31の内側の空間Rに対応する位置の筐体3に接続されている。
これら送風機21、ダクト25、チャンバ24(冷却機22,フィルタ23)、ダクト26、隔壁31の外側の隙間δ1、隔壁31の内側の空間R及びダクト27は熱源冷却経路30を構成している。
In the housing 3, a partition 31 surrounding the sides of the lamp 4 and the reflecting mirror 5 is provided with a gap δ1 between the housing 3 and the housing 3. The partition wall 31 has an opening 31A at the lower part, which exposes the lamp 4 and the reflecting mirror 5 downward, and a ventilation hole 31B at the upper part.
The duct 26 is connected to the housing 3 at a position corresponding to the gap δ 1 outside the partition 31, and the duct 27 is connected to the housing 3 at a position corresponding to the space R inside the partition 31.
The blower 21, the duct 25, the chamber 24 (cooler 22, the filter 23), the duct 26, the gap δ1 outside the partition 31, and the space R inside the partition 31 and the duct 27 constitute a heat source cooling path 30.

熱源冷却経路30においては、送風機21から吹き出された冷却風(空気)は、ダクト25を介してチャンバ24内に流れ、冷却機22で冷却されるとともにフィルタ23で異物が除去される。このフィルタ23により、冷却風は、露点が−50°C〜−90°C以下程度になるように除湿されるとともに異物が除去されて低露点高清浄度空気(クリーンドライエアー)となる。クリーンドライエアーとなった冷却風は、ダクト26を介して筐体3内に供給される。
筐体3内では、冷却風は、隔壁31と筐体3との間の隙間δ1を通り、隔壁31と透明体6との間の隙間δ2を流れて、反射鏡5内と、反射鏡5の外側であって隔壁31内の空間Rとに流れ込み、ランプ4及び反射鏡5を冷却する。ランプ4及び反射鏡5を冷却して温度が高くなった冷却風は、反射鏡5の上部に形成された貫通孔5Aから、そして、反射鏡5の外側から隔壁31内の空間Rに流れ、ダクト27を介して送風機21に吸い込まれて、再び冷却される。このように、冷却風は熱源冷却経路30を循環している。
In the heat source cooling path 30, the cooling air (air) blown out from the blower 21 flows into the chamber 24 through the duct 25, is cooled by the cooler 22, and the foreign matter is removed by the filter 23. The cooling air is dehumidified by the filter 23 so that the dew point is about −50 ° C. to −90 ° C. or less, and the foreign matter is removed to become low dew point high cleanliness air (clean dry air). The cooling air that has become clean dry air is supplied into the housing 3 via the duct 26.
In the housing 3, the cooling air passes through the gap δ 1 between the partition 31 and the housing 3, flows through the gap δ 2 between the partition 31 and the transparent body 6, and the inside of the reflecting mirror 5 and the reflecting mirror 5. And flow into the space R in the partition 31 to cool the lamp 4 and the reflecting mirror 5. The cooling air whose temperature is increased by cooling the lamp 4 and the reflecting mirror 5 flows from the through hole 5A formed in the upper part of the reflecting mirror 5 and from the outside of the reflecting mirror 5 to the space R in the partition 31 The air is sucked into the blower 21 through the duct 27 and cooled again. Thus, the cooling air circulates through the heat source cooling path 30.

偏光子冷却経路40においても、冷却ユニットケース20Aに、送風機21と、チャンバ24内に配置した冷却機22及びフィルタ23とが配置され、送風機21の吹出口21Aとチャンバ24の入口24Aとがダクト25で接続されている。
また、チャンバ24の出口24Bと筐体3とはダクト28で接続され、送風機21の吸込口21Bと筐体3とはダクト29で接続されている。
Also in the polarizer cooling path 40, the blower 21 and the cooler 22 and the filter 23 arranged in the chamber 24 are disposed in the cooling unit case 20A, and the outlet 21A of the blower 21 and the inlet 24A of the chamber 24 are ducts. Connected by 25.
Further, the outlet 24B of the chamber 24 and the housing 3 are connected by a duct 28, and the suction port 21B of the blower 21 and the housing 3 are connected by a duct 29.

ダクト28は、筐体3の光出射開口部3A、より詳細には偏光子ユニット10の長手方向の長さに亘って延在する延在部28Aと、延在部28Aから縮径する縮径部28Bとを備えている。縮径部28Bはチャンバ24の出口24Bに接続され、延在部28Aは筐体3に接続される。同様に、ダクト29は、筐体3の光出射開口部3A、より詳細には偏光子ユニット10の長手方向の長さに亘って延在する延在部29Aと、延在部29Aから縮径する縮径部29Bとを備えている。縮径部29Bは送風機21の吸込口21Bに接続され、延在部29Aは筐体3に接続される。延在部28A及び延在部29Aは板状の支持部材28C,29Cを介して筐体3に支持されている。   The duct 28 is an extending portion 28A extending over the light emitting opening 3A of the housing 3, more specifically, the length of the polarizer unit 10 in the longitudinal direction, and a diameter reduction from the extending portion 28A And a unit 28B. The reduced diameter portion 28 B is connected to the outlet 24 B of the chamber 24, and the extension portion 28 A is connected to the housing 3. Similarly, the duct 29 is reduced in diameter from the extending portion 29A which extends over the light emitting opening 3A of the housing 3, more specifically, the longitudinal length of the polarizer unit 10, and the extending portion 29A. And a reduced diameter portion 29B. The reduced diameter portion 29 </ b> B is connected to the suction port 21 </ b> B of the blower 21, and the extension portion 29 </ b> A is connected to the housing 3. The extension portion 28A and the extension portion 29A are supported by the housing 3 via the plate-like support members 28C and 29C.

偏光子ユニット10は、筐体3の外側において光出射開口部3Aに対向する位置に、透明体6と空間Sを空けて設けられ、フレーム14が偏光子ユニット固定台8に固定されている。筐体3と偏光子ユニット固定台8との間にダクト28,29が接続される。ダクト28は直動方向Xの一端側に接続され、ダクト29は直動方向Xの他端側に接続されている。
これら送風機21、ダクト25、チャンバ24(冷却機22,フィルタ23)、ダクト28、透明体6と偏光子ユニット10との間の空間S及びダクト29は偏光子冷却経路40を構成している。すなわち、この偏光子冷却経路40は、透明体6と偏光子ユニット10との間の空間Sを冷却する空間冷却経路を構成している。
The polarizer unit 10 is provided on the outside of the housing 3 at a position facing the light emitting opening 3A with the transparent body 6 and the space S open, and the frame 14 is fixed to the polarizer unit fixing base 8. Ducts 28 and 29 are connected between the housing 3 and the polarizer unit fixing base 8. The duct 28 is connected to one end side in the linear movement direction X, and the duct 29 is connected to the other end side in the linear movement direction X.
The blower 21, the duct 25, the chamber 24 (cooler 22, the filter 23), the duct 28, the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10, and the duct 29 constitute a polarizer cooling path 40. That is, the polarizer cooling path 40 constitutes a space cooling path for cooling the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10.

偏光子冷却経路40においては、送風機21から吹き出された冷却風は、ダクト25を介してチャンバ24内に流れ、冷却機22で冷却されるとともにフィルタ23で異物が除去されて、ダクト28を介して透明体6と偏光子ユニット10との間の空間Sに流れ込み、偏光子ユニット10を冷却する。このとき、空間Sに流れ込んだ冷却風は、ランプ4の長手方向に対して直交するように流れる。偏光子ユニット10を冷却して温度が高くなった冷却風は、ダクト29を介して送風機21に吸い込まれ、再び冷却される。このように、冷却風は偏光子冷却経路40を循環している。   In the polarizer cooling path 40, the cooling air blown out from the blower 21 flows into the chamber 24 through the duct 25, is cooled by the cooler 22, and the foreign matter is removed by the filter 23 through the duct 28. Flows into the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10 to cool the polarizer unit 10. At this time, the cooling air having flowed into the space S flows so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the lamp 4. The cooling air whose temperature has risen by cooling the polarizer unit 10 is sucked into the blower 21 through the duct 29 and cooled again. Thus, the cooling air circulates through the polarizer cooling path 40.

また、偏光子冷却経路40は、熱源冷却経路30と完全に独立しているため、熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40を流れる冷却風の温度をそれぞれ制御することで、ランプ4及び偏光子ユニット10を個別に冷却できる。
このとき、送風機21,21を個別に制御し、熱源冷却経路30の冷却風の風速を比較的遅く、偏光子冷却経路40の冷却風の風速を比較的早く設定することで、ランプ4を比較的高い温度で冷却し、偏光子ユニット10を比較的低い温度で冷却できる。これにより、ランプ4及び偏光子ユニット10を適切に冷却できる。
しかも、透明体6と偏光子ユニット10との間の空間Sに冷却風を供給するダクト28及び空間Sから冷却風を排出するダクト29は偏光子ユニット10の長手方向の長さに亘って延在するため、偏光子ユニット10全体に亘って略均等に冷却できる。
Further, since the polarizer cooling path 40 is completely independent of the heat source cooling path 30, the lamp 4 and the polarizer can be controlled by controlling the temperature of the cooling air flowing through the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40, respectively. The units 10 can be cooled individually.
At this time, the blowers 21 and 21 are individually controlled, the wind speed of the cooling air of the heat source cooling path 30 is relatively slow, and the wind speed of the cooling air of the polarizer cooling path 40 is set relatively fast. And the polarizer unit 10 can be cooled at a relatively low temperature. Thereby, the lamp 4 and the polarizer unit 10 can be properly cooled.
Moreover, the duct 28 for supplying the cooling air to the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10 and the duct 29 for discharging the cooling air from the space S extend over the length of the polarizer unit 10 in the longitudinal direction. Because of the presence, the entire polarizer unit 10 can be cooled substantially uniformly.

なお、本実施形態では、熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40を流れる冷却風の温度を個別に制御するべく、送風機21,21を個別に制御したが、冷却機22,22での冷却温度を異なる温度に設定してもよい。
また、本実施形態では、熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40を完全に独立させていたが、熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40の一部、例えば、送風機21、冷却機22、フィルタ23の少なくとも1つを共通化してもよい。さらに、本実施形態では、熱源冷却経路30及び偏光子冷却経路40の冷却風を循環させていたが、冷却風は必ずしも循環させる必要はない。
In the present embodiment, the fans 21 and 21 are individually controlled to individually control the temperature of the cooling air flowing through the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40, but the cooling temperature in the coolers 22 and 22 May be set to different temperatures.
In the present embodiment, the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40 are completely independent, but a part of the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40, for example, the blower 21, the cooler 22, and the filter At least one of twenty-three may be common. Furthermore, although the cooling air of the heat source cooling path 30 and the polarizer cooling path 40 is circulated in the present embodiment, the cooling air does not necessarily have to be circulated.

ところで、光配向対象物Wの処理中(照射中)には配向膜からアウトガスが発生することがある。また、光配向装置1が配置される環境には、例えば紙粉等の異物も存在する。このアウトガス等の異物がワイヤーグリッド偏光子16に混入、または付着すると、ワイヤーグリッド偏光子16の偏光特性が変化し悪影響を及ぼす。
そこで、本実施形態では、光配向装置1は、透明体6と偏光子ユニット10間の空間Sを陽圧にする陽圧機構50を備えている。より具体的には、送風機21の吸込口21Bと筐体3とを接続するダクト29には、例えばダンパ等から構成される流量調節手段51が設けられている。この流量調節手段51を用いて空間Sの下流に位置するダクト29を流れる冷却風の流量を絞ることで、透明体6と偏光子ユニット10間の空間Sを陽圧に設定することができる。
By the way, outgas may be generated from the alignment film during processing (during irradiation) of the photo alignment object W. Further, in the environment in which the light alignment device 1 is disposed, foreign matter such as paper dust is also present. If foreign matter such as this outgas is mixed or attached to the wire grid polarizer 16, the polarization characteristics of the wire grid polarizer 16 are changed and adversely affected.
Therefore, in the present embodiment, the light alignment device 1 is provided with a positive pressure mechanism 50 that applies a positive pressure to the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10. More specifically, the duct 29 connecting the suction port 21B of the blower 21 to the housing 3 is provided with a flow rate adjusting unit 51 configured of, for example, a damper. By throttling the flow rate of the cooling air flowing through the duct 29 located downstream of the space S using the flow rate adjusting means 51, the space S between the transparent body 6 and the polarizer unit 10 can be set to a positive pressure.

空間Sが陽圧になると、偏光子ユニット10の隙間から冷却風が外部に吹き出されることとなるので、偏光子ユニット10の隙間から異物が偏光子冷却経路40内に侵入することを防止できる。これにより、偏光子ユニット10に異物が付着、又は侵入することを確実に防止できる。
偏光子ユニット10の隙間としては、例えば偏光子ユニット10のフレーム14と偏光子ユニット固定台8との間の隙間や、複数のワイヤーグリッド偏光子16間の隙間等が挙げられる。したがって、これらの隙間を気密に塞ぐ手段を設けることなく、偏光子冷却経路40への異物の侵入を確実に防止できるので、光配向装置1の部品点数を削減し、製造工程を簡素化できる。
When the space S has a positive pressure, the cooling air is blown out from the gap of the polarizer unit 10, so that foreign matter can be prevented from entering the polarizer cooling path 40 from the gap of the polarizer unit 10. . This makes it possible to reliably prevent foreign matter from adhering to or entering the polarizer unit 10.
As the gap of the polarizer unit 10, for example, a gap between the frame 14 of the polarizer unit 10 and the polarizer unit fixing table 8 or a gap between the plurality of wire grid polarizers 16 may be mentioned. Therefore, the foreign matter can be reliably prevented from entering the polarizer cooling path 40 without providing a means for airtightly closing these gaps, so the number of parts of the light alignment device 1 can be reduced and the manufacturing process can be simplified.

また、ダクト29には、外部から空気を導入する導入口52が形成されている。この導入口52を介して、偏光子ユニット10の隙間から吹き出された分だけ外部から空気が導入されるので、偏光子冷却経路40内が負圧になり過ぎるのを防止でき、送風機21を効率良く運転できる。本実施形態では、導入口52を流量調節手段51の下流に設けているが、導入口52は冷却機22及びフィルタ23の上流であれば任意の位置に設けることができる。
これらの流量調節手段51及び導入口52は本実施形態の陽圧機構50を構成している。
なお、本実施形態では、偏光子冷却経路40において、送風機21の吸込口21Bと筐体3とを接続するダクト29に陽圧機構50を設けたが、送風機21の吸込口21Bと筐体3とを単にダクト29で接続してもよい。
Further, the duct 29 is formed with an inlet 52 for introducing air from the outside. Since air is introduced from the outside by the amount blown out from the gap of the polarizer unit 10 through the inlet 52, it is possible to prevent the negative pressure in the polarizer cooling path 40 from becoming too negative, and the blower 21 becomes efficient. I can drive well. In the present embodiment, the inlet 52 is provided downstream of the flow rate adjusting means 51, but the inlet 52 can be provided at any position as long as it is upstream of the cooler 22 and the filter 23.
The flow rate adjusting means 51 and the inlet 52 constitute the positive pressure mechanism 50 of the present embodiment.
In the present embodiment, the positive pressure mechanism 50 is provided in the duct 29 connecting the suction port 21B of the blower 21 and the housing 3 in the polarizer cooling path 40, but the suction port 21B of the blower 21 and the housing 3 And may be simply connected by a duct 29.

偏光子ユニット10の光出射側には、偏光子ユニット10を保護する透明体(光透過部材)70が設けられている。透明体70は、例えば石英板等のフィルタ特性(波長選択特性)を有さない板状の光透過部材である。この透明体70は、偏光子ユニット10の光出射側に設けられ、偏光子ユニット10が透明体70によってカバーされる。具体的には、偏光子ユニット固定台8には偏光子ユニット10の下方に平面視で矩形状の枠体8Aが形成され、この枠体8A内に透明体70が支持されている。これにより、偏光子ユニット固定台8には、偏光子ユニット10と透明体70とで仕切られた空間Tが形成される。   A transparent body (light transmitting member) 70 for protecting the polarizer unit 10 is provided on the light emission side of the polarizer unit 10. The transparent body 70 is, for example, a plate-like light transmitting member having no filter characteristic (wavelength selection characteristic) such as a quartz plate. The transparent body 70 is provided on the light emission side of the polarizer unit 10, and the polarizer unit 10 is covered by the transparent body 70. Specifically, a rectangular frame 8A is formed on the polarizer unit fixing base 8 below the polarizer unit 10 in plan view, and the transparent body 70 is supported in the frame 8A. Thereby, a space T partitioned by the polarizer unit 10 and the transparent body 70 is formed in the polarizer unit fixing base 8.

ところで、光配向膜の材料としてはいくつか種類があり、その中でも365nmを主波長とする光で配向した光配向膜を使用する場合に、液晶パネルの特性が良いということが分かってきた。
365nm付近の波長域も紫外線であるため、紫外線を効率良く透過するとともに紫外線で劣化しないワイヤーグリッド偏光子を用いる必要がある。例えば、300nm以上の光を偏光対象としたワイヤーグリッド偏光子が知られているが、このワイヤーグリッド偏光子は、ワイヤーグリッドがアルミニウム(Al)で形成されているため、紫外線の熱によってワイヤーグリッドが酸化して劣化してしまう。この劣化を防止するためには、周囲空間に窒素を送り込むNパージ装置等の大規模な対策を必要とする。一方、ワイヤーグリッドを酸化チタンで形成したワイヤーグリッド偏光子では、紫外線に対する耐性はあるものの、300nm以上の光で良い偏光特性を得られない。
そこで、本実施形態では、ワイヤーグリッド偏光子16を以下のように構成している。
There are several types of materials for the photoalignment film, and it has been found that the characteristics of the liquid crystal panel are excellent when using a photoalignment film oriented with light having a main wavelength of 365 nm.
Since the wavelength range around 365 nm is also ultraviolet light, it is necessary to use a wire grid polarizer that transmits ultraviolet light efficiently and does not deteriorate with ultraviolet light. For example, although a wire grid polarizer intended to polarize light of 300 nm or more is known, since the wire grid is formed of aluminum (Al), the wire grid is formed by the heat of ultraviolet light. It will oxidize and deteriorate. In order to prevent this deterioration, a large-scale measure such as an N 2 purge device for feeding nitrogen into the surrounding space is required. On the other hand, in the wire grid polarizer in which the wire grid is formed of titanium oxide, although it is resistant to ultraviolet light, good polarization characteristics can not be obtained with light of 300 nm or more.
So, in this embodiment, the wire grid polarizer 16 is comprised as follows.

図5は、ワイヤーグリッド偏光子16を示す模式図である。
ワイヤーグリッド偏光子16は、図5に示すように、基材16Aに複数のワイヤーグリッド16Bが所定ピッチPで平行に形成されている。基材16Aは、例えば、石英で形成され、ワイヤーグリッド16BはSi(シリコン)で形成されている。ワイヤーグリッド16Bは、トレンチフィリングにより酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料の被覆層16Cによって覆われている。
FIG. 5 is a schematic view showing the wire grid polarizer 16.
In the wire grid polarizer 16, as shown in FIG. 5, a plurality of wire grids 16B are formed in parallel at a predetermined pitch P on a base 16A. The base 16A is made of, for example, quartz, and the wire grid 16B is made of Si (silicon). The wire grid 16B is covered with a covering layer 16C of a mixed material of silicon oxide and aluminum oxide by trench filling.

図6は、ワイヤーグリッド偏光子16の偏光透過率に係る耐久性を示す図である。図6中、横軸は経過時間(時間)を示し、縦軸は波長365nmの光に対する偏光透過率(%)を示す。図7は、ワイヤーグリッド偏光子16の消光比に係る耐久性を示す図である。図7中、横軸は経過時間(時間)を示し、縦軸は波長365nmの光に対する消光比の変化割合(%)を示す。また、図6及び図7中、符号Aは上述のようにワイヤーグリッドをSiで形成したワイヤーグリッド偏光子の結果、符号BはワイヤーグリッドをAlで形成したワイヤーグリッド偏光子の結果を示す。   FIG. 6 is a view showing the durability of the wire grid polarizer 16 according to the polarization transmittance. In FIG. 6, the horizontal axis shows elapsed time (time), and the vertical axis shows polarized light transmission (%) for light of wavelength 365 nm. FIG. 7 is a view showing the durability of the wire grid polarizer 16 according to the extinction ratio. In FIG. 7, the horizontal axis indicates an elapsed time (time), and the vertical axis indicates a change ratio (%) of the extinction ratio to light with a wavelength of 365 nm. Moreover, in FIG.6 and FIG.7, code | symbol A shows the result of the wire grid polarizer which formed the wire grid by Al as a result of the wire grid polarizer which formed the wire grid by Si as mentioned above.

図6に示すように、ワイヤーグリッド偏光子16は、365nmの光について十分な透過率(70%以上)を有する。また、図7に示すように、ワイヤーグリッド偏光子16は、Alを用いた従来のワイヤーグリッド偏光子に比べ、300時間近く経過しても、消光比がほとんど変化しておらず、高い耐久性を有している。
このように、ワイヤーグリッド16BをSiで形成し、ワイヤーグリッド16Bを酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料の被覆層16Cで覆うことで、紫外線を効率良く透過させつつ、ワイヤーグリッド16Bの紫外線による劣化を抑制できる。
なお、本実施形態では、波長選択フィルタ7に、波長が320〜450nmの光を透過するフィルタを用いている。
As shown in FIG. 6, the wire grid polarizer 16 has sufficient transmittance (70% or more) for light of 365 nm. In addition, as shown in FIG. 7, the wire grid polarizer 16 shows almost no change in the extinction ratio even after approximately 300 hours, as compared with the conventional wire grid polarizer using Al, and the durability is high. have.
As described above, the wire grid 16B is formed of Si, and the wire grid 16B is covered with the covering layer 16C of a mixed material of silicon oxide and aluminum oxide, so that ultraviolet rays are efficiently transmitted while deterioration of the wire grid 16B due to ultraviolet light is achieved. It can be suppressed.
In the present embodiment, the wavelength selection filter 7 uses a filter that transmits light with a wavelength of 320 to 450 nm.

また、波長365nm付近の光を出射するランプとしては、例えば、高圧水銀ランプやメタルハライドランプがある。
図8は高圧水銀ランプの相対分光分布図を示す図であり、図9はメタルハライドランプの相対分光分布図を示す図である。図8及び図9中、横軸は波長(nm)、左縦軸は相対強度(%)、右縦軸は消光比を示す。また、図8及び図9中、棒グラフは相対強度、点線グラフはワイヤーグリッド偏光子16の消光比、実線グラフは波長選択フィルタ7の分光透過率を示す。
図8及び図9に示すように、高圧水銀ランプ及びメタルハライドランプは、ともに波長365nm付近の光を放射するものの、メタルハライドランプの方が、波長選択フィルタ7が透過する波長320〜450nmの光を多く放射する。
そこで、本実施形態では、ランプ4にメタルハライドランプを用いることで、照度を向上させている。
Moreover, as a lamp | ramp which radiate | emits the light of wavelength 365 nm vicinity, there exist a high pressure mercury lamp and a metal halide lamp, for example.
FIG. 8 is a diagram showing a relative spectral distribution of the high pressure mercury lamp, and FIG. 9 is a diagram showing a relative spectral distribution of the metal halide lamp. In FIG. 8 and FIG. 9, the horizontal axis indicates the wavelength (nm), the left vertical axis indicates the relative intensity (%), and the right vertical axis indicates the extinction ratio. Further, in FIG. 8 and FIG. 9, bar graphs indicate relative intensities, dotted graphs indicate extinction ratios of the wire grid polarizer 16, and solid graphs indicate spectral transmittances of the wavelength selection filter 7.
As shown in FIGS. 8 and 9, although both high-pressure mercury lamps and metal halide lamps emit light near a wavelength of 365 nm, metal halide lamps emit more light having a wavelength of 320 to 450 nm, which is transmitted by the wavelength selection filter 7 Radiate.
Therefore, in the present embodiment, the illuminance is improved by using a metal halide lamp as the lamp 4.

なお、図9に示すように、消光比が比較的低い波長域(例えば、400nm)が波長選択フィルタ7の透過波長域に重なっている。
ここで、波長選択フィルタ7には干渉膜フィルタが用いられている。干渉膜フィルタは、透過特性に入射角度依存性を有しており、光の入射角度が大きくなるほど、透過波長域が短波長側にシフトする。
本実施形態では、ランプ4に棒状ランプを用いているため、入射角度が大きい(例えば、10°以上)光の成分も比較的多い。したがって、消光比が比較的低い波長域(例えば、400nm)が波長選択フィルタ7の透過波長域に重なっていても、図6及び図7に示すように、良好な偏光特性を得られる。
As shown in FIG. 9, a wavelength range (for example, 400 nm) having a relatively low extinction ratio overlaps the transmission wavelength range of the wavelength selection filter 7.
Here, an interference film filter is used as the wavelength selection filter 7. The interference film filter has incident angle dependency in transmission characteristics, and the transmission wavelength range shifts to the short wavelength side as the incident angle of light increases.
In the present embodiment, since a rod-like lamp is used as the lamp 4, the component of light having a large incident angle (for example, 10 ° or more) is also relatively large. Therefore, even if the wavelength range (for example, 400 nm) having a relatively low extinction ratio overlaps the transmission wavelength range of the wavelength selection filter 7, good polarization characteristics can be obtained as shown in FIGS.

また、最近では生産能力向上のため、積算光量を高く求められることがあり、この要求に対応するため、例えば、ランプ負荷(電力密度)を高くする手法がある。一方、ワイヤーグリッド偏光子の面積を大きくすることは困難である。したがって、同一面積のワイヤーグリッド偏光子に対してランプ負荷を高くすると、ワイヤーグリッド偏光子を通過する光量も多くなり、ワイヤーグリッド偏光子の温度が高くなるため、ワイヤーグリッド偏光子をより冷却する必要がある。例えば、上述のように形成したワイヤーグリッド偏光子16は、耐熱温度が200℃程度である。
そこで、本実施形態では、ワイヤーグリッド偏光子16をより冷却するため、ブロワー冷却ユニット20に加えて圧縮エアー冷却ユニット60を設けている。
Further, in recent years, the integrated light quantity may be required to be high in order to improve the production capacity, and there is a method of, for example, increasing the lamp load (power density) in order to meet this demand. On the other hand, it is difficult to increase the area of the wire grid polarizer. Therefore, if the lamp load is increased with respect to the wire grid polarizer of the same area, the amount of light passing through the wire grid polarizer also increases and the temperature of the wire grid polarizer increases, so it is necessary to further cool the wire grid polarizer There is. For example, the wire grid polarizer 16 formed as described above has a heat resistant temperature of about 200.degree.
So, in this embodiment, in order to further cool the wire grid polarizer 16, in addition to the blower cooling unit 20, the compressed air cooling unit 60 is provided.

図3に示すように、圧縮エアー冷却ユニット60は、透明体6と偏光子ユニット10とで仕切られた空間S及び偏光子ユニット10と透明体70とで仕切られた空間Tに、それぞれエアー供給ポート61,62を備えている。
エアー供給ポート61,62に供給されるエアーは、露点が−50°C〜−90°C以下程度になるように除湿されるとともに異物が除去されて低露点高清浄度空気(クリーンドライエアー)である。なお、同等の低露点高清浄度であり、紫外線を透過すれば、クリーンドライエアー以外のガス、例えば窒素等の不活性ガスを使用してもよい。エアー供給ポート61,62に供給されるエアーは、光配向装置1を設置する工場の設備から供給されてもよいし、別途に設けたエアー生成手段(例えば、ボンベ、コンプレッサ)から供給するようにしてもよい。また、エアー供給ポート61,62に供給されるエアーは、ブロワー冷却ユニット20から分岐させ、分岐の下流にコンプレッサ(不図示)を設けて供給するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, the compressed air cooling unit 60 supplies air to the space S partitioned by the transparent body 6 and the polarizer unit 10 and to the space T partitioned by the polarizer unit 10 and the transparent body 70, respectively. Ports 61 and 62 are provided.
The air supplied to the air supply ports 61 and 62 is dehumidified so that the dew point is about −50 ° C. to −90 ° C. or less, and the foreign matter is removed, and the low dew point high cleanliness air (clean dry air) It is. It is to be noted that a gas other than clean dry air, for example, an inert gas such as nitrogen may be used if it has the same low dew point and high cleanliness and transmits ultraviolet light. The air supplied to the air supply ports 61 and 62 may be supplied from equipment of a factory where the light alignment device 1 is installed, or may be supplied from separately provided air generating means (for example, a cylinder, a compressor). May be Further, the air supplied to the air supply ports 61 and 62 may be branched from the blower cooling unit 20, and may be supplied by providing a compressor (not shown) downstream of the branch.

エアー供給ポート61,62は、ランプ4の長手方向に沿って延び、ランプ4の長手方向に複数の吹出口61A,62Aを備えている。この吹出口61A,62Aは、偏光子ユニット10の長手方向の長さに亘って所定間隔で設けられている。
本実施形態では、吹出口61A,62Aを複数設けたが、吹出口61A,62Aを、偏光子ユニット10の長手方向の長さに亘ってそれぞれ1つ設けてもよい。これらのエアー供給ポート61,62は、筐体3に固定されてもよいし、筐体3を支持する照射器設置架台82に固定されてもよい。
The air supply ports 61 and 62 extend in the longitudinal direction of the lamp 4 and are provided with a plurality of outlets 61 A and 62 A in the longitudinal direction of the lamp 4. The air outlets 61A and 62A are provided at predetermined intervals over the length of the polarizer unit 10 in the longitudinal direction.
In the present embodiment, a plurality of blowout ports 61A, 62A are provided, but one blowout port 61A, 62A may be provided along the length of the polarizer unit 10 in the longitudinal direction. The air supply ports 61 and 62 may be fixed to the housing 3 or may be fixed to the irradiator installation rack 82 that supports the housing 3.

エアー供給ポート61,62に供給されたエアーは、偏光子ユニット10の長手方向に亘って設けた吹出口61A,62Aから、偏光子ユニット10の上面及び下面に向けて吹き付けられる。これにより、偏光子ユニット10には、ブロワー冷却ユニット20による冷却風に加えて、圧縮エアー冷却ユニット60の圧縮エアーが吹き付けられるので、偏光子ユニット10をより冷却でき、その結果、偏光特性を維持できる。   The air supplied to the air supply ports 61 and 62 is blown toward the upper and lower surfaces of the polarizer unit 10 from the blowout ports 61A and 62A provided along the longitudinal direction of the polarizer unit 10. Thereby, in addition to the cooling air by the blower cooling unit 20, the compressed air of the compressed air cooling unit 60 is sprayed to the polarizer unit 10, so that the polarizer unit 10 can be cooled more, and as a result, the polarization characteristic is maintained. it can.

また、空間S,Tにそれぞれエアー供給ポート61,62を設けることで、空間S,Tが陽圧になる。空間Tが陽圧になると、透明体70と偏光子ユニット固定台8との隙間(以下、透明体70の隙間と言う。)からエアーが外部に吹き出されることとなるので、透明体70と偏光子ユニット固定台8との隙間から異物が空間T内に侵入することを防止できる。これにより、偏光子ユニット10に異物が付着、又は侵入することを確実に防止できる。このように、透明体70の隙間及び偏光子ユニット10の隙間を気密に塞ぐ手段を設けることなく、空間T及び偏光子冷却経路40への異物の侵入を確実に防止できる。その結果、光配向装置1の部品点数を削減し、製造工程を簡素化できる。   Further, by providing the air supply ports 61 and 62 in the spaces S and T, respectively, the spaces S and T have positive pressure. When the space T has a positive pressure, air is blown out from the gap between the transparent body 70 and the polarizer unit fixing base 8 (hereinafter referred to as a gap between the transparent body 70), so the transparent body 70 and Foreign matter can be prevented from entering the space T from the gap with the polarizer unit fixing base 8. This makes it possible to reliably prevent foreign matter from adhering to or entering the polarizer unit 10. Thus, the foreign matter can be reliably prevented from entering the space T and the polarizer cooling path 40 without providing a means for airtightly closing the gap of the transparent body 70 and the gap of the polarizer unit 10. As a result, the number of parts of the optical alignment device 1 can be reduced, and the manufacturing process can be simplified.

以上説明したように、本実施形態によれば、光配向装置1は、反射鏡5にランプ4(メタルハライドランプ)を収容し、反射鏡5の出射口5Bに少なくとも波長が320〜450nmの光を透過する波長選択フィルタ7を配置し、波長選択フィルタ7を透過した光のワイヤーグリッド偏光子16であって、基材16AにSiワイヤーグリッド16Bを形成し、トレンチフィリングにより酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料でSiワイヤーグリッドを覆って形成したワイヤーグリッド偏光子16を備える構成とした。基材16AにSiワイヤーグリッド16Bを形成し、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料でSiワイヤーグリッド16Bを覆うことで、偏光対象が300nm以上の紫外線領域の光でも良好な偏光特性を得られる。また、波長が320〜450nmの光を透過する波長選択フィルタ7を用いることで偏光特性がより良好になる。さらに、ランプ4に波長365nm付近の光を多く放射するメタルハライドランプを用いることで、照度を向上できる。   As described above, according to the present embodiment, the light alignment device 1 accommodates the lamp 4 (metal halide lamp) in the reflecting mirror 5, and at least the light having a wavelength of 320 to 450 nm in the exit 5B of the reflecting mirror 5. A wavelength selective filter 7 for transmitting light is disposed, and the wire grid polarizer 16 of light transmitted through the wavelength selective filter 7 is a Si wire grid 16B formed on a base 16A, and a mixture of silicon oxide and aluminum oxide is formed by trench filling. It was set as the structure provided with the wire grid polarizer 16 which covered and formed Si wire grid with material. By forming the Si wire grid 16B on the base 16A and covering the Si wire grid 16B with a mixed material of silicon oxide and aluminum oxide, good polarization characteristics can be obtained even with light in the ultraviolet region of 300 nm or more as the polarization target. In addition, by using the wavelength selection filter 7 that transmits light with a wavelength of 320 to 450 nm, the polarization characteristic is further improved. Furthermore, the illuminance can be improved by using a metal halide lamp that emits a large amount of light in the vicinity of a wavelength of 365 nm as the lamp 4.

但し、上述の実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、ランプにメタルハライドランプを用いていたが、ランプはこれに限定されるものではなく、例えば、ランプに高圧水銀ランプを用いてもよい。特に、波長365nm付近の光を放射するランプが望ましい。例えば、波長300nm以上(300nmを超える波長)の光、具体的には320〜450nmの範囲内にある波長の光、より好ましくは波長340〜400nmの範囲内にある波長の光を放射するランプであってもよい。
また、上述の実施形態では、波長選択フィルタ7に、波長が320〜450nmの光を透過するフィルタを用いているが、波長340〜400nmの光を透過するフィルタを用いてもよい。
However, the above-mentioned embodiment is one mode of the present invention, and it is needless to say that it can be suitably changed in the range which does not deviate from the meaning of the present invention.
For example, in the above-mentioned embodiment, the metal halide lamp was used for the lamp, but the lamp is not limited to this. For example, a high pressure mercury lamp may be used for the lamp. In particular, a lamp that emits light near a wavelength of 365 nm is desirable. For example, a lamp that emits light with a wavelength of 300 nm or more (a wavelength of more than 300 nm), specifically light with a wavelength in the range of 320-450 nm, more preferably light with a wavelength in the range of 340-400 nm It may be.
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the filter which permeate | transmits the light of a wavelength of 320-450 nm is used for the wavelength selection filter 7, you may use the filter which permeate | transmits the light of wavelength 340-400 nm.

また、上述の実施形態では、ワイヤーグリッド16BをSi(シリコン)で形成していたが、ワイヤーグリッドの材料に金属酸化物等の他の物質を微量含んでいてもよい。
また、上述の実施形態では、複数のワイヤーグリッド偏光子16で偏光子ユニット10を構成していたが、ワイヤーグリッド偏光子16は1つであってもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the wire grid 16B was formed by Si (silicon), the trace material other than a metal oxide etc. may be included in the material of a wire grid.
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the polarizer unit 10 was comprised by the several wire grid polarizer 16, one wire grid polarizer 16 may be sufficient.

また、上述の実施形態では、ブロワー冷却ユニット20及び圧縮エアー冷却ユニット60を設けたが、ランプ4の出力が低く、偏光子ユニット10の冷却を不要とする場合には、ブロワー冷却ユニット20及び/又は圧縮エアー冷却ユニット60を省略してもよい。   In the above embodiment, although the blower cooling unit 20 and the compressed air cooling unit 60 are provided, when the output of the lamp 4 is low and the polarizer unit 10 does not need to be cooled, the blower cooling unit 20 and / or Alternatively, the compressed air cooling unit 60 may be omitted.

1 光配向装置
4 ランプ(メタルハライドランプ)
5 反射鏡(楕円ミラー)
5B 出射口
7 波長選択フィルタ(フィルタ)
16 ワイヤーグリッド偏光子(偏光子)
16B ワイヤーグリッド
1 light alignment device 4 lamp (metal halide lamp)
5 Reflector (elliptic mirror)
5B Exit 7 wavelength selection filter (filter)
16 Wire grid polarizer (polarizer)
16B wire grid

Claims (2)

楕円ミラーにメタルハライドランプ又は高圧水銀ランプを収容し、
前記楕円ミラーの出射口に少なくとも波長が320〜450nmの光を透過するフィルタを配置し、
前記フィルタを透過した光を偏光する偏光子であって、基材にSiワイヤーグリッドを形成し、トレンチフィリングにより酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合材料で前記Siワイヤーグリッドを覆って形成した偏光子を備えていることを特徴とする光配向装置。
A metal halide lamp or a high pressure mercury lamp is housed in an elliptical mirror,
A filter that transmits light of at least 320 to 450 nm is disposed at the exit of the elliptical mirror,
A polarizer for polarizing light transmitted through the filter, comprising a Si wire grid formed on a substrate, and a polarizer formed by covering the Si wire grid with a mixed material of silicon oxide and aluminum oxide by trench filling An optical alignment device characterized in that
前記フィルタが波長340〜400nmの光を透過するフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の光配向装置。   The optical alignment device according to claim 1, wherein the filter is a filter that transmits light of a wavelength of 340 to 400 nm.
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