KR100920293B1 - Polarized light illuminating apparatus - Google Patents

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KR100920293B1
KR100920293B1 KR1020060026432A KR20060026432A KR100920293B1 KR 100920293 B1 KR100920293 B1 KR 100920293B1 KR 1020060026432 A KR1020060026432 A KR 1020060026432A KR 20060026432 A KR20060026432 A KR 20060026432A KR 100920293 B1 KR100920293 B1 KR 100920293B1
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시게노리 나카타
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

편광 소자에 입사하는 광의 최대 입사각을 작게 유지할 수 있고, 광원을 기울여 조사해도 광 조사 영역 내의 조도 분포가 크게 변화하지 않는 편광광 조사 장치를 제공하는 것이다. It is possible to provide a polarized light irradiation apparatus in which the maximum incident angle of light incident on the polarizing element can be kept small and the illuminance distribution in the light irradiation area does not change significantly even when the light source is tilted and irradiated.

램프(1)와 반사 미러(2)로 이루어지는 광원(4)과, 광원으로부터의 광을 편광하는 편광 소자(3)를 갖는 광 조사 유닛(10)을, 광 배향막(20)의 폭 방향으로 복수 나열해 배치하여 광 조사부(11)를 구성한다. 광 조사부(11)의 광 조사 유닛(10)은, 이웃하는 다른 광 조사 유닛에서 출사한 편광광이 겹쳐 하나의 광 조사 영역을 형성하도록 배치되어 있다. 광 배향막(20)은, 광 조사 영역 내를 이동해 편광광이 조사되어 광 배향 처리가 행해진다. 각 광 조사 유닛(10)을 점등시키는 점등 전원은 각 유닛마다 설치되고, 독립하여 편광광의 출사와 정지 및 광 강도의 조정이 행해진다. 또, 각 광 조사 유닛(10)을 기울이는 기구를 설치함으로써, 경사 방향에서 광 배향막(20)에 광을 조사할 수 있다. The light irradiation unit 10 which has the light source 4 which consists of the lamp 1 and the reflection mirror 2, and the polarizing element 3 which polarizes the light from a light source is multiple in the width direction of the photo-alignment film 20 It arranges in a line and comprises the light irradiation part 11. FIG. The light irradiation unit 10 of the light irradiation part 11 is arrange | positioned so that the polarized light radiate | emitted from the other light irradiation unit adjacent to each other may form one light irradiation area | region. The photoalignment film 20 moves in the light irradiation area, irradiates with polarized light, and performs photoalignment processing. A lighting power source for lighting each light irradiation unit 10 is provided for each unit, and independently the emission, the stop of the polarized light, and the adjustment of the light intensity are performed. Moreover, by providing the mechanism which inclines each light irradiation unit 10, light can be irradiated to the photo-alignment film 20 in an inclination direction.

Description

편광광 조사 장치{Polarized light illuminating apparatus}Polarized light illuminating apparatus

도 1은 본 발명의 실시예의 편광광 조사 장치의 구성을 도시하는 도면,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the polarized light irradiation apparatus of the Example of this invention,

도 2는 도 1의 장치를 광 배향막의 반송 방향에서 본 단면도 및 점등 전원과 제어부의 접속 관계를 도시하는 도면,FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of FIG. 1 viewed from the conveyance direction of the photo alignment layer and a connection relationship between the lighting power source and the control unit; FIG.

도 3은 도 1의 장치에서 광 조사 영역을 변경하는 경우를 설명하는 도면,3 is a view for explaining the case of changing the light irradiation area in the apparatus of FIG.

도 4는 본 발명과 종래예의 장치에서의 광 조사 영역에 입사하는 광의 최대 입사각을 설명하는 도면,4 is a view for explaining the maximum incidence angle of light incident on the light irradiation area in the device of the present invention and the conventional example;

도 5는 광 배향막에 비스듬히 광을 조사하기 위한 기구의 구성예를 도시하는 도면,5 is a diagram showing a configuration example of a mechanism for irradiating light obliquely to a photo alignment layer;

도 6은 배향막의 폭 방향에 대해 경사 방향에서 광을 입사시키는 경우의 광원으로부터 광 조사 영역의 양단까지의 거리를 설명하는 도면,FIG. 6 is a diagram illustrating a distance from a light source to both ends of a light irradiation region in the case where light is incident in the inclined direction with respect to the width direction of the alignment film; FIG.

도 7은 광 조사 유닛의 다른 구성예 (1)을 도시하는 도면,7 is a diagram showing another configuration example (1) of the light irradiation unit;

도 8은 광 조사 유닛의 다른 구성예 (2)를 도시하는 도면,8 is a diagram showing another configuration example (2) of the light irradiation unit;

도 9는 단일의 램프를 사용한 종래의 편광광 조사 장치의 구성을 도시하는 도면,9 is a diagram showing the configuration of a conventional polarized light irradiation apparatus using a single lamp;

도 10은 도 9의 장치에서의 최대 입사각을 설명하는 도면,10 is a view for explaining the maximum incident angle in the apparatus of FIG.

도 11은 도 9의 장치에서 광원을 기울여 비스듬히 광 배향막으로 광을 조사 하는 경우를 설명하는 도면,FIG. 11 is a view for explaining a case where light is inclined at a light source in the apparatus of FIG. 9 to irradiate light with an optical alignment film;

도 12는 원통형상의 벌브를 갖는 램프를 사용한 경우의 문제점을 설명하는 도면이다. It is a figure explaining the problem at the time of using the lamp which has a cylindrical bulb.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 램프 2 : 반사 미러1: lamp 2: reflection mirror

3 : 편광 소자 4 : 광원3: polarizing element 4: light source

5 : 파장 선택 필터 6 : 감광 필터5: wavelength selection filter 6: photosensitive filter

7 : 콜리메이터 렌즈 8 : 절곡 미러7: collimator lens 8: bending mirror

8a, 8b : 평면 미러 9 : 인테그레이터8a, 8b: plane mirror 9: integrator

10 : 광 조사 유닛 11 : 광 조사부10 light irradiation unit 11 light irradiation unit

12 : 연결봉 13 : 지지대12: connecting rod 13: support

14a, 14b : 링크 봉 14c : 실린더14a, 14b: link rod 14c: cylinder

14d : 회전 베어링 14e : 조인트14d: rotating bearing 14e: joint

20 : 광 배향막 30 : 제어부20: photoalignment film 30: control part

31 : 점등 전원31: lighting power

본 발명은, 액정 표시 소자의 배향막이나, 자외선 경화형 액정을 사용한 시야각 보상 필름의 배향층 등의 배향막에, 편광광을 조사하여 광 배향을 행하는 편 광광 조사 장치에 관한 것이다.This invention relates to the polarized light irradiation apparatus which irradiates polarization light and performs optical alignment to alignment films, such as an alignment film of a liquid crystal display element, and the alignment layer of the viewing angle compensation film using an ultraviolet curable liquid crystal.

최근, 액정 패널을 비롯한 액정 소자의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등의 배향 처리에 관해, 배향막에 소정의 파장의 편광광을 조사함으로써 배향을 행하는, 광 배향이라고 불리는 기술이 채용되도록 되오고 있다. 이하, 상기 광에 의해 배향을 행하는 배향막이나 배향층을 설치한 필름 등, 광에 의해 배향 특성이 생기는 막이나 층의 것을 총칭하여 광 배향막이라고 부른다. 광 배향에 사용되는 편광광 조사 장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2에 기재된 것이 알려져 있다. In recent years, the technique called photo-alignment which carries out orientation by irradiating the alignment film with the polarized light of a predetermined wavelength about alignment processing, such as the alignment film of liquid crystal elements including a liquid crystal panel, and the alignment layer of a viewing angle compensation film, has come to be employ | adopted. have. Hereinafter, the thing of the film | membrane or layer in which an orientation characteristic arises by light, such as the film which provided the orientation film or orientation layer which aligns with the said light, is called a photoalignment film. As a polarizing light irradiation apparatus used for light orientation, the thing of patent document 1 and patent document 2 is known, for example.

도 9에, 종래의 편광광 조사 장치의 구성의 일례를 도시한다. 9 shows an example of the configuration of a conventional polarized light irradiation apparatus.

100은 광 조사부이고, 램프(101)와 미러(집광경)(102)로 이루어지는 광원(110)에서 출사한 광은, 제1 평면경(103)에서 반사되어, 인테그레이터 렌즈(104)에 입사한다.100 is a light irradiation part, and the light emitted from the light source 110 which consists of the lamp 101 and the mirror (condensing mirror) 102 is reflected by the 1st planar mirror 103, and it enters into the integrator lens 104. FIG. .

인테그레이터 렌즈(104)에서 출사한 광은, 셔터(105)를 통해, 제2 평면경(106)에서 반사되어, 콜리메이터 렌즈(107)에 의해 평행광으로 되어, 편광 소자(108)에 입사한다. 또한, 콜리메이터 렌즈(107)는, 광 배향막(109)에 조사되는 편광광의 특성으로서, 고도의 평행광이 요구되지 않는 경우는, 사용하지 않는 일도 있다.Light emitted from the integrator lens 104 is reflected by the second planar mirror 106 through the shutter 105, becomes parallel light by the collimator lens 107, and enters the polarizing element 108. . In addition, the collimator lens 107 may not be used when the highly parallel light is not required as a characteristic of the polarized light irradiated to the photo-alignment film 109.

편광 소자(108)에 입사한 광은 편광되어, 광 배향막(109)에 조사된다. 편광 소자(108)로서는, 예를 들면 상기 특허문헌 1, 2에서 사용되고 있는 광축에 대해 브루스터각이 되도록 배치한 유리판이나, 특허문헌 3에 나타내어져 있는 와이어 그 리드 편광자를 적용할 수 있다. Light incident on the polarizing element 108 is polarized and irradiated to the photoalignment film 109. As the polarizing element 108, the glass plate arrange | positioned so that it may become Brewster angle with respect to the optical axis used by the said patent documents 1, 2 and the wire grid polarizer shown by patent document 3 can be applied, for example.

도 9에 도시한 편광광 조사 장치에서, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 광원(110)에서 출사한 광은, 광원(110)의 크기에 따른 확산을 갖고 광 조사 영역에 입사한다. 광 조사 영역에는 광 배향막이나 편광 소자가 배치된다. 또한, 도 10에서는, 광원(110)으로부터의 광을 평행광으로 하는 콜리메이터나 조도 균일화를 위한 인테그레이터를 사용하고 있지 않다. In the polarized light irradiation apparatus shown in FIG. 9, as shown in FIG. 10A, the light emitted from the light source 110 enters the light irradiation region with diffusion depending on the size of the light source 110. A photoalignment film and a polarizing element are arrange | positioned at the light irradiation area. In addition, in FIG. 10, the collimator which makes the light from the light source 110 into parallel light, and the integrator for illuminance uniformity are not used.

광 배향에 사용하는 경우, 광 배향막이나 편광 소자에 입사하는 광의 중심 광선(광축)에 대한 확산(광원을 바라보는 시각(視覺)과 등가이고, 이하 최대 입사각이라고 부른다)은 작은 쪽이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같다. When used for photo-alignment, the smaller the diffusion (equivalent to the time of viewing the light source, hereinafter referred to as the maximum incidence angle) of the light incident on the photo-alignment film or the polarizing element with respect to the center ray (optical axis) is preferable. The reason is as follows.

(i) 편광 소자에 입사하는 광은, 최대 입사각이 작은 쪽이 소광비(消光比)가 좋다. 예를 들면, 편광 소자가 브루스터각을 이용한 것의 경우, 최대 입사각이 커질수록 브루스터각에서 제외된 광의 성분이 많아지므로, 편광 소자를 투과하여 출사하는 편광광의 소광비가 나빠진다(투과하는 P편광 성분에 대한 S편광 성분의 비율이 증가한다).(i) The light incident on the polarizing element has a good extinction ratio with a smaller maximum incident angle. For example, in the case where the polarizing element uses the Brewster's angle, as the maximum incidence angle increases, the component of the light excluded from the Brewster's angle increases, so that the extinction ratio of the polarized light that passes through the polarizing element and exits becomes worse. The ratio of the S-polarized component to light is increased).

(ii) 편광 소자에 입사하는 광은, 최대 입사각이 작은 쪽이 축 편차가 작다. 예를 들면, 편광 소자로서 와이어 그리드를 이용한 경우(예를 들면 특허문헌 4 참조), 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 커질수록, 광 조사면에서의 편광축이 원하는 방향에서 어긋난다.(ii) The light incident on the polarizing element has a smaller axial deviation at the smaller maximum incident angle. For example, when using a wire grid as a polarizing element (for example, refer patent document 4), as the angle of the light incident on a polarizing element becomes large, the polarization axis in a light irradiation surface will shift | deviate from a desired direction.

(iii) 또, 광 배향막에 조사되는 편광광에 대해, 완성된 제품의 품질 문제 때문에, 보다 작은 최대 입사각을 원하는 사용자도 있다. (iii) Moreover, with respect to the polarized light irradiated to the photo-alignment film, there are some users who want a smaller maximum incident angle because of the quality problem of the finished product.

한편, 액정 패널의 대형화와 함께, 패널에 이용되는 광 배향막도 대형화(광(廣)면적화)하고 있고, 그것에 따라 편광광 조사 장치의 광 조사 영역도, 광면적화와 고조도화가 요구되고 있다. On the other hand, with the enlargement of a liquid crystal panel, the light alignment film used for a panel is also enlarged (light area), and the light irradiation area | region of a polarizing light irradiation apparatus is also required by light area and high illumination. .

넓은 면적을 높은 조도로 조사하기 위해서, 편광광 조사 장치의 광원은 그만큼 대형화하지 않으면 안되고, 대형 램프의 개발을 위해 고액의 투자가 필요하여 비용이 상승된다. In order to irradiate a large area with high illuminance, the light source of a polarizing light irradiation apparatus must be enlarged by that much, and a large investment is required for development of a large lamp, and cost increases.

대형의 램프를 개발할 수 있었다고 해도, 광원의 대형화에 의해, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 광원으로부터 광 조사 영역까지의 거리(광로 길이)가 같으면, 최대 입사각은 커진다.Even if a large-sized lamp can be developed, as the light source is enlarged, as shown in FIG. 10 (b), when the distance (light path length) from the light source to the light irradiation area is the same, the maximum incident angle becomes large.

최대 입사각이 커지면, 상기 (i)∼(iii)의 문제가 생긴다. 그 때문에, 본 출원인은 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 광로 길이를 길게 하는 방법을 취하고 있다. 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 광로 길이를 길게 하면, 광 조사 영역에 입사하는 광의 최대 입사각은 작아진다.If the maximum incidence angle becomes large, the problems of (i) to (iii) arise. For this reason, the applicant has taken a method of lengthening the optical path length as shown in Fig. 10C. As shown in the figure, when the optical path length is increased, the maximum incident angle of light incident on the light irradiation area is reduced.

그러나, 현재 요구되고 있는 광 조사 영역의 넓이로, 최대 입사각이 충분히 작아지도록 하기 위해서는, 예를 들면 수십 미터의 광로 길이가 필요해져, 장치 전체가 극단적으로 대형화한다. 또, 광로 길이가 길어지면, 광로를 꺾기 위해서 복수의 광학 소자가 필요해지고, 그만큼 조도도 저하하므로, 처리 시간이 길어져 생산성도 저하한다.However, in order to make the maximum incident angle sufficiently small with the area of the light irradiation area currently required, for example, an optical path length of several tens of meters is required, and the entire apparatus is extremely large. Moreover, when an optical path length becomes long, several optical elements are needed in order to bend an optical path, and since illumination intensity also falls by that much, processing time becomes long and productivity also falls.

또, 광 배향 처리에서는, 배향막에 프리틸트각을 부여하기 위해서, 예를 들면 특허문헌 5의 도 1에 도시되는 바와 같이, 비스듬히 광을 조사하는 프로세스가 채용되는 경우가 있다. Moreover, in the photo-alignment process, in order to give a pretilt angle to an oriented film, as shown, for example in FIG. 1 of patent document 5, the process of irradiating light obliquely may be employ | adopted.

그 때문에, 예를 들면 도 11에 도시하는 바와 같이, 광원(110)을 광 배향막에 대해 기울여, 광을 경사 방향에서 조사하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 광원으로부터의 조사 거리가 짧은 경우에, 이와 같이 광원을 기울이면, 광원으로부터 광 조사 영역의 양측까지의 거리가 광원을 기울이는 방향에서 달라진다. 상기 도면에서는 광원으로부터 광 배향막의 좌단까지의 거리(LL)가, 광원으로부터 광 배향막의 우단까지의 거리(LR)에 비해서 길어진다. Therefore, for example, as shown in FIG. 11, it is conceivable to incline the light source 110 with respect to the light alignment film and to irradiate light in the oblique direction. However, in the case where the irradiation distance from the light source is short, when the light source is tilted in this way, the distances from the light source to both sides of the light irradiation area are changed in the direction of tilting the light source. In the figure, the distance LL from the light source to the left end of the light alignment film is longer than the distance LR from the light source to the right end of the light alignment film.

광원에서 먼 부분은 조도가 저하하고, 가까운 부분은 조도가 올라가므로, 광 조사 영역에서의 조도에 분포가 생긴다. 넓은 광 조사 영역에 대응해 광원이 대형화할수록 거리(LL)와 거리(LR)의 차는 커지고, 조도 분포는 보다 악화한다.Since the illuminance decreases at the far part from the light source and the illuminance rises at the close part, the distribution occurs in the illuminance in the light irradiation area. As the light source becomes larger in correspondence with a wider light irradiation area, the difference between the distance LL and the distance LR becomes larger, and the illuminance distribution becomes worse.

조도가 낮은 부분으로서는 노광(露光)량이 부족하고, 한편 조도가 높은 부분에서는 노광량이 과다로 되므로, 제품의 품질에 문제가 생기는 경우가 있다.The portion with low illuminance lacks an exposure amount, while the portion with high illuminance causes an excessive exposure amount, which may cause problems in product quality.

한편, 대형의 액정 패널에 대해 광 배향을 행하기 위해서, 특허문헌 6에는 광 조사 유닛을 다연화(多連化)하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 상기 문헌의 도 4(b), 도 5(a) 참조). On the other hand, in order to perform light alignment with respect to a large sized liquid crystal panel, patent document 6 is proposed to make light irradiation unit multiple (for example, FIG.4 (b), FIG. 5 of the said document). (a)).

광 조사 유닛의 각각에는, 마이크로 파장에 의해 여기 방전되는 원통형상의 벌브를 갖는 램프와, 램프로부터의 광을 반사하는 반사경(미러) 및, 램프로부터의 광 및 반사경에 의해 반사된 광을 편광하는 편광 소자가 설치되어 있다. Each of the light irradiation units includes a lamp having a cylindrical bulb that is excited and discharged by a micro wavelength, a reflector (mirror) reflecting light from the lamp, and polarized light that polarizes the light reflected by the light and reflector from the lamp. An element is installed.

하나의 광 조사 유닛에서 출사하는 편광광은, 액정 패널(광 배향막)의 일부에 조사되고, 이웃하는 광 조사 유닛으로부터의 광이 연결됨으로써, 폭이 넓은 광 조사 영역을 형성한다. The polarized light emitted from one light irradiation unit is irradiated to a part of the liquid crystal panel (light alignment film), and light from the neighboring light irradiation unit is connected to thereby form a wide light irradiation region.

이와 같이 구성하면, 액정 패널이 대형화해도, 그것에 맞춘 대형의 광원을 개발할 필요가 없다. 패널의 대형화에 대해서는, 나열하는 광 조사 유닛의 수를 늘리면 되고, 광원 개발의 투자는 불필요하여 비용이 저하한다는 이점이 있다. If comprised in this way, even if a liquid crystal panel enlarges, it is not necessary to develop the large light source matched with it. About the enlargement of a panel, what is necessary is just to increase the number of the light irradiation units listed, and there exists an advantage that the investment of a light source development is unnecessary, and cost falls.

(특허문헌 1) 일본국 특허 제3146998호 공보(Patent Document 1) Japanese Patent No. 3146998

(특허문헌 2) 일본국 특허 2928226호 공보(Patent Document 2) Japanese Patent No. 2928226

(특허문헌 3) 일본국 특표 2003-508813호 공보(Patent Document 3) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-508813

(특허문헌 4) 일본국 특개 2004-163881호 공보(Patent Document 4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163881

(특허문헌 5) 일본국 특개평 9-211465호 공보 (Patent Document 5) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-211465

(특허문헌 6) 일본국 특개 2005-10408호 공보(Patent Document 6) Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-10408

(특허문헌 7) 일본국 특개 2000-57825호 공보(Patent Document 7) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-57825

액정 패널의 대형화와 함께, 패널에 이용되는 광 배향막도 대형화(광면적화)하고 있고, 그것에 따라 편광광 조사 장치의 광 조사 영역도 광면적화와 고조도화가 요구되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 상기 도 9에 도시한 편광광 조사 장치에서는, 이와 같은 요구에 충분히 부응할 수 없다. In addition to the enlargement of the liquid crystal panel, the light alignment film used for the panel is also enlarged (light area), and accordingly, the light irradiation area of a polarizing light irradiation apparatus is also required to increase light area and high illuminance. However, as described above, in the polarized light irradiation apparatus shown in FIG. 9, such a request cannot be sufficiently satisfied.

한편, 상기 특허문헌 6에 기재된 장치를 사용하면, 상기의 이점이 얻어지지만, 특허문헌 6에 기재된 것도 이하와 같은 문제가 있다. On the other hand, when the apparatus described in the said patent document 6 is used, said advantage is acquired, but also what is described in patent document 6 has the following problems.

특허문헌 6의 실시예에 나타내어진 장치에서는, 마이크로 파장에 의해 여기 방전되는 원통형상의 벌브를 갖는 램프를 사용하고, 상기 공보의 도 1에 도시되는 바와 같이, 램프의 관축(길이방향)이 편광광을 조사하는 액정 패널(광 배향막)에 대해 평행하게 배치되어 있다. In the apparatus shown in the Example of patent document 6, the lamp which has a cylindrical bulb excited and discharged by a micro wavelength is used, and as shown in FIG. 1 of the said publication, the tube axis (length direction) of a lamp is polarized light. It is arrange | positioned in parallel with respect to the liquid crystal panel (photoalignment film) which irradiates.

이와 같이, 원통형상의 램프를, 그 관축이 광 배향막에 대해 평행해지도록 배치한 경우, 편광 소자에 입사하는 광을 평행광으로 할 수 없다.In this way, when the cylindrical lamp is arranged so that its tube axis is parallel to the photo-alignment film, the light incident on the polarizing element cannot be parallel light.

특허문헌 6에 기재된 것에서는, 상기 공보의 도 3에 도시되는 바와 같이, 차광판(15)에 의해 편광 소자인 브루스터 미러(14)에 입사하는 광의 각도를 제한하고 있고, 이에 의해, 편광 소자에 입사하는 입사각을 어느 정도 제한할 수 있는 것으로 생각된다. In patent document 6, as shown in FIG. 3 of the said publication, the angle of the light which injects into the Brewster mirror 14 which is a polarizing element by the light shielding plate 15 is restrict | limited, and thereby it enters into a polarizing element It is thought that the incident angle can be limited to some extent.

그러나, 원통형상의 벌브를 갖는 램프를 사용한 경우, 차광판을 사용함으로써 도 12(a)에 도시하는 바와 같이 램프(101)의 관축(원통형상의 길이방향)에 대해 직교하는 방향에 대해서는, 편광 소자(108)에 입사하는 광의 각도를 제한할 수 있지만, 램프(101)의 관축에 따른 방향에 대해서는, 상기 도면 (b)에 도시하는 바와 같이 입사하는 광의 각도를 제한할 수 없고, 편광 소자(108)에는 여러 가지 각도에서 광이 입사한다.However, in the case where a lamp having a cylindrical bulb is used, the polarizing element 108 is directed to a direction perpendicular to the tube axis (cylindrical longitudinal direction) of the lamp 101 by using a light shielding plate as shown in Fig. 12A. Although the angle of the light incident on the light source can be limited, the angle of the incident light cannot be limited as shown in the drawing (b) with respect to the direction along the tube axis of the lamp 101. Light enters from various angles.

따라서, 상기 공보의 도 3과 같이 브루스터 미러에서 반사하는 S편광광을 이용하는 경우는, 반사하는 S편광 성분이 적어져 조사 강도가 약해진다. 또, 투과하는 P편광 성분을 이용하는 경우는 소광비가 저하한다. 와이어 그리드 편광자이면, 편광축에 편차가 생긴다.Therefore, when using the S-polarized light reflected by the Brewster mirror as shown in FIG. 3 of the above publication, the S-polarized light component to be reflected decreases and the irradiation intensity is weakened. In addition, the extinction ratio decreases when the P-polarized light component to be transmitted is used. If it is a wire grid polarizer, a deviation will arise in a polarization axis.

또한, 상기 공보에 기재된 것에서는, 램프의 관축에 평행한 축 둘레에 광 조사 유닛을 회전시켜, 경사 방향에서 광을 조사하는 것은 가능하지만, 예를 들면, 관축이 신장되는 방향으로 광 조사 유닛을 기울이는 경우에 대해서는 언급되어 있지 않다. In addition, in the publication described above, it is possible to rotate the light irradiation unit around an axis parallel to the tube axis of the lamp to irradiate light in the oblique direction. For example, the light irradiation unit may be moved in the direction in which the tube axis extends. There is no mention of tilting cases.

가령, 관축이 신장되는 방향으로 광 조사 유닛을 기울이면, 램프의 우측단과 좌측단에서는, 광 배향막까지의 거리가 크게 달라져 조도 분포가 악화한다.For example, when the light irradiation unit is inclined in the direction in which the tube axis extends, the distance to the light alignment film is greatly changed at the right end and the left end of the lamp, thereby deteriorating the illuminance distribution.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 편광광 조사 장치에서, 편광 소자에 입사하는 광의 최대 입사각을 작게 유지할 수 있고, 또, 광원을 기울여 조사해도, 광 조사 영역 내의 조도 분포가 크게 변화하지 않는 편광광 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in the polarized light irradiation apparatus, the maximum incident angle of light incident on the polarizing element can be kept small, and even when the light source is tilted and irradiated, the illuminance distribution in the light irradiation area is greatly changed. An object of the present invention is to provide a polarized light irradiation device that does not.

상기 과제를 본 발명에서는, 다음과 같이 해결한다. In the present invention, the above problem is solved as follows.

(1) 광 조사부를 복수의 광 조사 유닛으로 구성하고, 이 광 조사 유닛을, 광 배향막 또는 편광광의 이동 방향에 대해 직교하는 방향(광 배향막의 폭 방향)으로 직선형상으로 나열하여 구성한다. 각 광 조사 유닛에는, 석영 유리로 이루어지는 방전 용기에 한 쌍의 전극이 대향 배치된 램프와, 이 램프로부터의 광을 반사하는 반사 미러와, 이 반사 미러에 의해 반사된 광을 편광하는 편광 수단이 설치되고, 램프는, 한 쌍의 전극을 연결하는 선인 관축이 상기 반사 미러의 광축과 평행해지도록 배치되어 있다.(1) The light irradiation unit is composed of a plurality of light irradiation units, and the light irradiation units are arranged in a straight line in a direction orthogonal to the direction of movement of the light alignment film or polarized light (width direction of the light alignment film). Each light irradiation unit includes a lamp in which a pair of electrodes are opposed to a discharge container made of quartz glass, a reflection mirror for reflecting light from the lamp, and polarizing means for polarizing the light reflected by the reflection mirror. The lamp is disposed so that the tube axis, which is a line connecting the pair of electrodes, is parallel to the optical axis of the reflection mirror.

그리고, 편광광에 대해 연속적 또는 간헐적으로 상대적으로 이동하는 광 배향막에 대해, 각 광 조사 유닛에서 출사하는 편광광을 연결하여 조사한다.And it irradiates by connecting the polarized light radiate | emitted from each light irradiation unit with respect to the optical alignment film which moves continuously or intermittently relatively with respect to polarized light.

(2) 각 광 조사 유닛의 램프는, 방전 용기에, 0.08∼0.30㎎/㎣의 수은과, 희 가스와, 할로겐을 봉입하고, 전극간 거리가 0.5∼2.0㎜이며, 300∼450㎚인 자외광을 효율적으로 방사하는 초초고압 수은 램프인 것이 바람직하다.(2) The lamp of each light irradiation unit encloses 0.08-0.30 mg / mV of mercury, rare gas, and halogen in a discharge container, and the distance between electrodes is 0.5-2.0 mm, and is 300-450 nm. It is preferable that it is an ultra-high pressure mercury lamp which radiates external light efficiently.

(3) 또, 광 조사 유닛에는, 배향막에 프리틸트각을 부여하기 위해서, 비스듬히 광을 조사하는 프로세스에도 대응할 수 있도록, 각 광 조사 유닛을, 광 배향막의 폭 방향으로 같은 각도로 기울이는 광 조사 유닛 경사 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다. (3) In addition, the light irradiation unit tilts each light irradiation unit at the same angle in the width direction of the light alignment film so that the light irradiation unit can cope with a process of irradiating light obliquely in order to give a pretilt angle to the alignment film. It is preferable that the inclination mechanism is provided.

(4) 광 조사 유닛에, 각각 제어 가능한 점등 전원이 접속되는 것이 바람직하다. (4) It is preferable that the lighting power source which can be controlled to each of the light irradiation units is connected.

구체적으로는, 광 조사 유닛의 각각에 광 조사의 점등용 전원이 접속되고, 장치의 제어부에 의해 점등 소등을 제어한다. 또, 점등용 전원에서 광 조사에 공급되는 전력을 변화시킴으로써, 출사하는 광 강도를 변화시킨다. 이에 의해, 독립하여 점등 소등 및 출사하는 광 강도를 조정할 수 있다.Specifically, the power supply for lighting the light irradiation is connected to each of the light irradiation units, and the lighting is turned off by the control unit of the apparatus. Moreover, the light intensity emitted is changed by changing the electric power supplied to light irradiation by the lighting power supply. Thereby, the light intensity to light-off and light-out independently can be adjusted.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다. In the present invention, the following effects can be obtained.

(1) 광 조사부가 복수의 광 조사 유닛에 의해 구성되어 있으므로, 단일한 광 조사부에서 광 조사 영역 전체 영역을 조사하는 경우에 비해, 광 조사 영역에 입사하는 광의 최대 입사각을 작게 할 수 있다.(1) Since the light irradiation part is comprised by the some light irradiation unit, compared with the case where the whole light irradiation area whole area is irradiated by a single light irradiation part, the maximum incident angle of the light which injects into a light irradiation area can be made small.

(2) 각 광 조사 유닛의 램프가, 한 쌍의 전극을 연결하는 선인 관축이 상기 반사 미러의 광축과 평행해지도록 배치되어 있으므로, 파라볼라 미러 등의 광학 미러를 사용함으로써, 편광 수단에 입사하는 광을 평행광으로 할 수 있다. 따라서, 상기 문제점에서 설명한 조사 강도나 소광비의 저하, 또 편광축의 편차를 방지할 수 있다. (2) Since the lamp of each light irradiation unit is arranged so that the tube axis, which is a line connecting the pair of electrodes, is parallel with the optical axis of the reflection mirror, light incident on the polarizing means by using an optical mirror such as a parabolic mirror. Can be made into parallel light. Therefore, the fall of irradiation intensity, extinction ratio, and the deviation of a polarization axis which were demonstrated in the said problem can be prevented.

또, 미러의 광축과 램프의 관축이 평행하므로, 광 조사 영역에 비스듬히 입사하는 광의 성분이 적고, 각 광 조사 유닛에서, 비교적 평행도가 좋은 광을 출사시킬 수 있다. 이 때문에, 파장 선택 필터에 의해 원하는 파장의 광을 취출하기 쉽다. 또, 입사 각도 의존성을 갖는 비교적 염가인 증착막을 사용한 편광 소자를 사용할 수 있다. In addition, since the optical axis of the mirror and the tube axis of the lamp are parallel, there are few components of light incident obliquely into the light irradiation area, and the light having a relatively parallel degree can be emitted from each light irradiation unit. For this reason, it is easy to take out the light of a desired wavelength with a wavelength selection filter. Moreover, the polarizing element using the comparatively cheap vapor deposition film which has incidence angle dependence can be used.

또한, 광 조사 유닛을 기울여 조사할 때, 광 조사 유닛의 좌우에서 광 배향막까지의 거리가 크게 다르지 않아, 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다. In addition, when the light irradiation unit is inclined and irradiated, the distance from the left and right of the light irradiation unit to the light alignment film does not differ greatly, and deterioration of illuminance distribution can be prevented.

(3) 램프로서, 석영 유리로 이루어지는 방전 용기에 한 쌍의 텅스텐 전극이 대향 배치되어 있고, 이 방전 용기에 0.08∼0.30㎎/㎣의 수은과, 희가스와, 할로겐을 봉입하고, 전극간 거리가 0.5∼2.0㎜이며, 300∼450㎚인 자외광을 효율적으로 방사하는 초초고압 수은 램프를 사용함으로써, 입력을 정격의 ±30% 정도까지 변화시킬 수 있어, 각 광 조사 유닛마다 방사 강도의 조정이 용이해진다. (3) As a lamp, a pair of tungsten electrodes are disposed opposite to a discharge vessel made of quartz glass, and 0.08 to 0.30 mg / dl of mercury, rare gas, and halogen are enclosed in the discharge vessel, and the distance between the electrodes is By using an ultra-high pressure mercury lamp that efficiently emits ultraviolet light of 0.5 to 2.0 mm and 300 to 450 nm, the input can be changed to about ± 30% of the rated value. It becomes easy.

(4) 각 광 조사 유닛에 광 배향막의 폭 방향으로 같은 각도로 기울이는 광 조사 유닛 경사 기구가 설치됨으로써, 광 조사 영역(광 배향막)에 비스듬히 광을 입사시키는 경우, 각각의 광 조사 유닛을 같은 각도만큼 기울여 광 조사할 수 있다.(4) When each light irradiation unit is provided with a light irradiation unit inclination mechanism inclined at the same angle in the width direction of the light alignment film, when the light is incident at an angle to the light irradiation region (light alignment film), each light irradiation unit has the same angle. Tilt as much as possible to irradiate light.

따라서, 광 조사 영역 전체를, 단일한 광 조사부를 기울여 조사하는 경우에 비해, 발생하는 광 조사 영역 내의 광원까지의 거리의 차가 작아져, 조도 분포의 발생을 작게 억제할 수 있다.Therefore, compared with the case where the whole light irradiation area is irradiated with the single light irradiation part, the difference of the distance to the light source in the generated light irradiation area becomes small, and generation | occurrence | production of illumination intensity distribution can be suppressed small.

(5) 각 광 조사 유닛에, 각각 제어 가능한 점등 전원이 접속됨으로써, 각각의 광 조사 유닛에서 출사되는 광을 독립하여 점등 소등할 수 있고, 또한 광 강도를 조정할 수 있다. 각 광 조사 유닛은 광 조사 영역의 일부만을 조사하고 있기 때문에, 광 조사 영역에서 조도 분포가 발생하였다고 해도, 각 광 조사 유닛의 광 강도를 조정함으로써, 광 조사 영역의 부분적인 조도 조정(어느 부분만의 조도를 변화시키는 것)을 할 수 있어 조도 분포를 개선할 수 있다.(5) The controllable lighting power source is connected to each light irradiation unit, so that the light emitted from each light irradiation unit can be turned off independently, and the light intensity can be adjusted. Since each light irradiation unit irradiates only a part of the light irradiation area, even if the illuminance distribution occurs in the light irradiation area, by adjusting the light intensity of each light irradiation unit, partial illumination adjustment of the light irradiation area (only part of To change the illuminance of the illuminant), thereby improving the illuminance distribution.

또, 광 조사 영역의 변경 요구에 대해서도 대응이 용이하다. Moreover, it is easy to respond also to the change request | requirement of a light irradiation area.

즉, 광 조사 영역이 좁아진 경우는, 불필요한 광 조사 유닛을 소등함으로써 대응할 수 있다. 이에 의해 효율적으로 광을 이용할 수 있다. 또, 광 조사 영역이 넓어진 경우는, 광 조사 유닛의 수를 늘림으로써 대응할 수 있다.That is, when the light irradiation area becomes narrow, it can respond by turning off the unnecessary light irradiation unit. Thereby, light can be utilized efficiently. Moreover, when the light irradiation area is widened, it can respond by increasing the number of light irradiation units.

따라서, 광 조사 영역이 변경되어도, 광원 자체의 크기를 바꿀 필요가 없다. 이 때문에, 최대 입사각은 커지지 않고, 광로 길이를 길게 할 필요가 없으며, 장치의 극단적인 대형화를 방지할 수 있고, 또 조도의 저하에 의한 생산성의 저하도 방지할 수 있다. 또한, 보다 넓은 광 조사 영역을 갖는 새로운 광원을 개발할 필요도 없다. Therefore, even if the light irradiation area is changed, it is not necessary to change the size of the light source itself. For this reason, the maximum incidence angle does not become large, and it is not necessary to lengthen the optical path length, it is possible to prevent the extreme enlargement of the apparatus, and also to prevent the decrease in productivity due to the decrease in illuminance. In addition, it is not necessary to develop a new light source having a wider light irradiation area.

도 1은 본 발명의 실시예의 편광광 조사 장치의 구성을 도시하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the polarizing light irradiation apparatus of the Example of this invention.

상기 도면에 도시하는 바와 같이, 램프(1)와 반사 미러(2)로 이루어지는 광원(4)과, 광원으로부터의 광을 편광하는 편광 소자(3)를 갖는 광 조사 유닛(10)을, 광 배향막(20)의 폭 방향으로 복수 나열하여 배치해 광 조사부(11)를 구성한다. 복수의 광 조사 유닛(10)은 연결봉(12)으로 연결되고, 연결봉(12)의 양단은 지지대(13)에 의해 지지되어 있다. 상기 도면에서는, 편광 소자(3)로서 와이어 그리드를 이용한 편광 소자를 사용하고 있다. As shown in the figure, a light alignment unit 10 having a light source 4 composed of a lamp 1 and a reflection mirror 2 and a polarizing element 3 for polarizing light from the light source is used as a light alignment film. The light irradiation part 11 is comprised by arrange | positioning in multiple numbers in the width direction of 20. The plurality of light irradiation units 10 are connected by the connecting rod 12, and both ends of the connecting rod 12 are supported by the support 13. In the figure, a polarizing element using a wire grid is used as the polarizing element 3.

광 조사부(11)의 광 조사 유닛(10)은, 어느 광 조사 유닛에서 출사한 편광광이, 이웃하는 다른 광 조사 유닛에서 출사한 편광광과 겹쳐, 하나의 광 조사 영역을 형성하도록 배치되어 있다.The light irradiation unit 10 of the light irradiation part 11 is arrange | positioned so that the polarized light radiate | emitted from one light irradiation unit may overlap with the polarized light radiate | emitted from another light irradiation unit adjacent to one, and form one light irradiation area | region. .

광 배향막(20)은, 광 조사부(11) 아래의 광 조사 영역 내를, 도면에 도시하지 않은 반송 수단에 의해 연속적 또는 간헐적으로 이동해 편광광이 조사되어 광 배향 처리가 행해진다. 광 배향막(20)이 형성된 기판의 반송 방향은, 광 조사 유닛(10)이 나열되는 방향에 대해 직교하는 방향이고, 직선형상으로 일정 방향 또는 왕복 이동한다. The photoalignment film 20 moves continuously or intermittently in the light irradiation area | region under the light irradiation part 11 by conveyance means which is not shown in figure, and polarized light is irradiated, and light alignment process is performed. The conveyance direction of the board | substrate with which the photo-alignment film 20 was formed is a direction orthogonal to the direction in which the light irradiation unit 10 is arranged, and it moves in a fixed direction or reciprocally in a linear form.

광 배향막(20)은, 릴에 감겨진 띠형상의 장척의 기판에 형성된 것이어도 되고, 매엽식(枚葉式)의 네모진 기판 상에 형성된 것이어도 된다. 또한, 광 배향막(20)을 이동시키는 대신에, 광 조사부(11)를 이동시켜도 되지만, 이하의 본 실시예에서는, 광 배향막을 이동시키는 경우에 대해 설명한다.The photoalignment film 20 may be formed on a strip-shaped elongated substrate wound on a reel, or may be formed on a sheet-like square substrate. In addition, although the light irradiation part 11 may be moved instead of moving the light alignment film 20, the following example demonstrates the case where a light alignment film is moved.

예를 들면, 폭이 약 1500㎜인 배향막에 대해 광을 조사하는 경우, 정격 250W의 램프와 약 50㎜각의 집광경을 내장하는 광 조사 유닛을, 배향막의 폭 방향으로 약 30개 배열하여, 1m 정도의 광로 길이로 조사한다. For example, in the case of irradiating light to an alignment film having a width of about 1500 mm, about 30 light irradiation units containing a lamp having a rating of 250 W and a light condenser having a angle of about 50 mm are arranged in the width direction of the alignment film for 1 m. Irradiate at the optical path length.

이것에 대해, 같은 광 조사 영역을 1개의 광원으로 조사하기 위해서는, 정격 8㎾의 램프를 사용하게 되어, 상기 실시예와 동등한 최대 입사각으로 하기 위해서 는, 광로 길이가 10배 이상 길어진다.On the other hand, in order to irradiate the same light irradiation area | region with one light source, the lamp of rated 8 kV is used, and in order to make the maximum incident angle equivalent to the said Example, an optical path length becomes 10 times or more.

도 2는 도 1의 장치를 광 배향막의 반송 방향에서 본 도면으로, 광 조사 유닛의 단면도 및 도 1에는 도시하지 않았던 그 밖의 구성 요소를 도시한다.FIG. 2 is a view of the apparatus of FIG. 1 seen from the conveyance direction of the photoalignment film, showing a cross-sectional view of the light irradiation unit and other components not shown in FIG. 1.

각 광 조사 유닛(10)에는, 광 배향막(20)을 배향시키는 파장을 포함하는 광을 방사하는 램프(1)와, 램프(1)로부터의 광을 반사하는 반사 미러(2)로 이루어지는 광원(4)을 내장한다. Each light irradiation unit 10 includes a light source including a lamp 1 that emits light including a wavelength for orienting the light alignment film 20 and a reflection mirror 2 that reflects light from the lamp 1 ( 4) built-in.

램프(1)는 석영 유리로 이루어지는 방전 용기에 한 쌍의 텅스텐 전극이 대향 배치된 양단 밀폐(seal)형의 방전 램프이다.The lamp 1 is a sealed discharge lamp of both ends in which a pair of tungsten electrodes are disposed to face a discharge container made of quartz glass.

반사 미러(2)는, 램프(1)에서 방사된 광을 평행광으로서 반사하는, 단면이 포물선 형상인 파라볼라 미러를 사용한다. 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 램프(1)는 그 한 쌍의 전극을 연결하는 선인 관축이, 반사 미러(2)의 광축과 평행해지도록 배치된다. The reflection mirror 2 uses a parabolic mirror whose cross section is parabolic, reflecting light emitted from the lamp 1 as parallel light. As shown in the figure, the lamp 1 is arranged so that the tube axis, which is a line connecting the pair of electrodes, is parallel to the optical axis of the reflection mirror 2.

대표적인 배향막은 자외선에 의해 배향하는 것이 많기 때문에, 램프(1)로서는, 예를 들면 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 등을 사용할 수 있지만, 300∼450㎚의 자외광을 효율적으로 방사하는 방전 용기에, 0.08∼0.30㎎/㎣의 수은과, 희가스와, 할로겐을 봉입하고, 전극간 거리가 0.5∼2.0㎜인 초초고압 수은 램프를 사용하는 것이 바람직하다. Since the typical alignment film is often oriented by ultraviolet rays, as the lamp 1, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like can be used, but in a discharge vessel that efficiently emits ultraviolet light of 300 to 450 nm, It is preferable to use an ultra-high pressure mercury lamp having a mercury of 0.08 to 0.30 mg / dl, rare gas, and halogen, and having an electrode distance of 0.5 to 2.0 mm.

상기의 초초고압 수은 램프는, 입력을 정격의 ±30% 정도까지 변화시킬 수 있으므로, 후술하는 바와 같은, 광 조사 영역의 조도 분포의 조정을 행하기 위한, 각 광 조사 유닛에서의 방사 강도의 조정이 용이해진다. Since the ultra-high pressure mercury lamp described above can change the input to about ± 30% of the rating, adjustment of the emission intensity in each light irradiation unit for adjusting the illuminance distribution of the light irradiation area as described later. This becomes easy.

반사 미러(2)에는, 광원(4)에서 방사되는 광으로부터 광 배향에 필요한 자외 영역의 광을 선택적으로 반사하여, 광 배향막의 열화나 온도 상승을 초래하는 것과 같은 가시광이나 적외영역의 광을 차단하는 막이 증착되어 있다. The reflection mirror 2 selectively reflects the light in the ultraviolet region required for the light alignment from the light emitted from the light source 4 to block visible light or infrared light such as deterioration of the light alignment film and temperature rise. A film is deposited.

또, 특허문헌 7에 나타내어지는 바와 같이, 초초고압 수은 램프는 반사 미러와 일체화하여 유닛으로 할 수도 있다. 이러한 유닛은, 미리 램프와 미러의 위치가 맞추어져 고정되어 있기 때문에, 램프 교환시, 램프와 미러의 위치 맞춤을 행할 필요가 없어 교환이 용이해진다. Moreover, as shown in patent document 7, an ultra-high pressure mercury lamp can also be integrated with a reflection mirror, and can also be set as a unit. Since the unit of the lamp and the mirror is aligned and fixed in advance, such a unit does not need to align the lamp and the mirror at the time of lamp replacement, and the replacement becomes easy.

각 광 조사 유닛(10)의 출사측에는, 광원(4)으로부터의 광을 편광하는 편광 소자(3)가 배치된다. 편광 소자(3)로서는, 종래예와 동일하게, 광축에 대해 브루스터각에 배치한 유리판을 이용한 것이나, 와이어 그리드를 이용한 것을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 광 조사 유닛을 소형화하기 위해서, 상기한 바와 같이 와이어 그리드를 이용한 편광 소자를 사용하고 있다. On the emission side of each light irradiation unit 10, the polarizing element 3 which polarizes the light from the light source 4 is arrange | positioned. As the polarizing element 3, the thing using the glass plate arrange | positioned at Brewster's angle with respect to an optical axis, and the thing using the wire grid can be used similarly to a conventional example. In this embodiment, in order to downsize the light irradiation unit, a polarizing element using a wire grid is used as described above.

또, 광원(4)과 편광 소자(3)의 사이에, 원하는 자외영역의 광을 선택하여 투과시키는 파장 선택 필터(5)나 광 강도를 조정하는 감광(減光) 필터(6) 등을 삽입할 수 있다. 또, 평행광으로 하기 위한 콜리메이터 렌즈(7)나 조도 균일화를 위한 인테그레이터(도시하지 않음)를 설치해도 된다.A wavelength selection filter 5 for selecting and transmitting light in a desired ultraviolet region and a photosensitive filter 6 for adjusting light intensity are inserted between the light source 4 and the polarizing element 3. can do. Moreover, you may provide the collimator lens 7 for making parallel light, and the integrator (not shown) for illuminance uniformity.

또한, 편광 후의 광에 대해 광학 소자를 삽입하면, 편광광의 특성, 예를 들면 소광비나 편광축의 편차가 악화하는 경우가 있으므로, 상기와 같은 필터 등은 편광 소자(3)의 광 입사측에 설치하는 것이 바람직하다. In addition, when the optical element is inserted into the light after polarization, the characteristics of the polarized light, for example, the extinction ratio and the deviation of the polarization axis, may deteriorate. It is preferable.

광 조사 유닛의 램프의 점등을 행하는 점등 전원(31)은 광 조사 유닛마다 설 치되고, 각 점등 전원(31)은 편광광 조사 장치의 제어부(30)에 의해 제어된다.The lighting power supply 31 which lights up the lamp of a light irradiation unit is installed for every light irradiation unit, and each lighting power supply 31 is controlled by the control part 30 of a polarized light irradiation apparatus.

제어부(30)는, 각 점등 전원에 대해, 램프(1)의 점등 소등을 행하는 지령 신호나, 램프(1)에 공급하는 전력의 크기를 변경하는 지령 신호를 보낸다. 점등 전원(31)은, 이들의 신호에 기초해, 램프(1)의 점등 소등 및 공급 전력을 변경한다. 이에 의해, 각 광 조사 유닛(10)은, 독립하여 편광광의 출사와 정지, 및 광 강도의 조정이 행해진다. 또한, 광 조사 유닛(10)에서 출사하는 광 강도를, 광 조사 유닛의 광 출사측에 설치한 감광 필터(6)를 삽입 퇴피시킴으로써 변화시킬 수도 있다.The control part 30 sends the command signal which turns on / off the lamp 1, and the command signal which changes the magnitude of the electric power supplied to the lamp 1 with respect to each lighting power supply. The lighting power supply 31 changes the lighting off and supply power of the lamp 1 based on these signals. Thereby, each light irradiation unit 10 independently performs emission | emission and stop of polarized light, and adjustment of light intensity. The light intensity emitted from the light irradiation unit 10 can also be changed by inserting away the photosensitive filter 6 provided on the light exit side of the light irradiation unit.

예를 들면, 광 조사 영역(S)에서 조도 분포를 측정하여, 일부의 조도가 낮으면, 그 부분에 광을 조사하고 있는 광 조사 유닛(10)의 광원에 공급하는 전력을 많게 하고, 광 강도를 올려 조도 분포를 균일하게 조정한다. 일부의 조도가 높으면, 상기와는 반대로 전력을 낮춘다. For example, when the illuminance distribution is measured in the light irradiation area S, and a part of illuminance is low, the electric power supplied to the light source of the light irradiation unit 10 which irradiates light to the part is made large, and light intensity To adjust the illuminance distribution uniformly. If some of the illuminance is high, the power is lowered in contrast to the above.

또, 광 배향막의 폭이 좁고, 광 조사 영역의 면적이 작아도 되는 경우는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 불필요한 외측의 광 조사 유닛(10)은 소등하고, 필요한 유닛만을 점등시킨다. Moreover, when the width | variety of a photo-alignment film may be small and the area of a light irradiation area may be small, as shown in FIG. 3, the unnecessary external light irradiation unit 10 turns off and only the required unit is lighted.

광 배향막(20)이 커져서 보다 폭넓은 광 조사 영역이 필요해진 경우는, 광 조사 유닛을 외측으로 추가해 나열하여 광 조사 영역을 가로로 넓힌다. When the light alignment film 20 is enlarged and a wider light irradiation area is required, the light irradiation area is added to the outside and the light irradiation areas are horizontally widened.

도 4에 의해, 광 조사 영역에 입사하는 광의 최대 입사각에 대해 설명한다. 도 4(a)는 본 실시예의 경우이고, 도 4(b)는 도 4(a)와 같은 넓이의 광 조사 영역 (S)을 같은 거리로 1개의 광원에 의해 조사한 종래예의 경우이다. 4, the maximum incidence angle of light incident on the light irradiation area will be described. Fig. 4 (a) is the case of this embodiment, and Fig. 4 (b) is the case of the conventional example in which the light irradiation area S having the same width as in Fig. 4 (a) is irradiated with one light source at the same distance.

도 4(b)의 종래예의 경우, 광원(4)은 광 조사 영역(S)에 따른 크기가 필요하 고, 광 조사 영역 상의 점(b)에 입사하는 광의 최대 입사각은, 그 큰 광원의 전체에서부터 광이 입사하므로 최대 입사각은 커진다.In the conventional example of Fig. 4 (b), the light source 4 needs a size according to the light irradiation area S, and the maximum incident angle of light incident on the point b on the light irradiation area is the whole of the large light source. Since light is incident from the maximum incidence angle becomes large.

한편, 도 4(a)의 본 실시예의 경우, 상기한 바와 같이, 어느 광 조사 유닛(10)에서 출사한 편광광이, 이웃하는 다른 광 조사 유닛(10)에서 출사한 편광광과 겹쳐, 1개의 광 조사 영역(S)을 형성한다. 즉, 각각의 광원은 광 조사 영역 전체를 조사할 필요가 없다.On the other hand, in the present embodiment of Fig. 4A, as described above, the polarized light emitted from one light irradiation unit 10 overlaps the polarized light emitted from another neighboring light irradiation unit 10, 1 Light irradiation regions S are formed. That is, each light source does not need to irradiate the entire light irradiation area.

예를 들면, 도 4(a)의 광 조사 영역 상의 점(a)에서는, 복수의 광원 중 광원 (A)으로부터의 광밖에 입사하지 않고, 따라서, 입사하는 광의 최대 입사각은, 광원(A)만의 크기에 의해 결정되어 종래 예에 비해 작아진다. For example, at the point a on the light irradiation area of FIG. 4A, only light from the light source A is incident among the plurality of light sources, so that the maximum incident angle of the incident light is only the light source A. FIG. It is determined by the size and becomes smaller than the conventional example.

또, 광 조사 영역이 넓어져도, 광원의 개수를 늘림으로써 대응을 할 수 있으므로 최대 입사각은 변화하지 않는다.Moreover, even if the light irradiation area is widened, the maximum incident angle does not change because the number of light sources can be increased.

도 5는 광 배향막에 프리틸트각을 부여하기 위해서, 비스듬히 광을 조사하기 위한 기구의 구성예를 도시하는 도면으로, 상기 도면 (a)는 광 조사 유닛을 기울이고 있지 않은 상태를 나타내고, (b)는 광 조사 유닛을 기울인 경우를 나타낸다. 또한, 도 5는 도 1에 도시한 장치를 광 배향막의 반송 방향에서 본 도면으로, 광 조사 유닛(10)을, 광 배향막(20)의 반송 방향으로 평행한 축을 중심으로 하여 회동시켜, 광 배향막(20)에 경사 방향에서 광을 입사시키는 경우를 나타낸다. FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a mechanism for irradiating light obliquely in order to give a pretilt angle to the light alignment film, wherein FIG. (A) shows a state where the light irradiation unit is not inclined, and (b) Indicates the case where the light irradiation unit is tilted. In addition, FIG. 5 is the figure which looked at the apparatus shown in FIG. 1 from the conveyance direction of a photoalignment film, The light irradiation unit 10 is rotated centering on the axis parallel to the conveyance direction of the photoalignment film 20, and a photoalignment film The case where light is incident on the inclination direction at 20 is shown.

상기 도면에 도시하는 바와 같이, 각 광 조사 유닛(10)에는, 나열된 광 조사 유닛을 광 배향막의 폭 방향으로, 같은 각도로 기울이는 광 조사 유닛 경사 기구(14)가 부착되어 있다. As shown in the figure, each light irradiation unit 10 is provided with a light irradiation unit tilt mechanism 14 that tilts the listed light irradiation units in the width direction of the light alignment film at the same angle.

광 조사 유닛 경사 기구(14)는, 각 광 조사 유닛(10)을, 그 상하에서 연결하는 2개의 링크 봉(14a, 14b)과, 링크 봉(14a, 14b)의 한 쪽을 도면 좌우로 밀고 당기는 실린더(14c)로 구성되어 있다.The light irradiation unit inclination mechanism 14 pushes the two link rods 14a and 14b which connect each light irradiation unit 10 up and down, and one of the link rods 14a and 14b to the left and right in the figure. It is comprised by the pulling cylinder 14c.

링크 봉(14a, 14b)은 각 광 조사 유닛(10)에 회전 베어링(14d)을 통해 부착되고, 또 각 광 조사 유닛(10)은 연결봉(12)에 대해 경사 가능한 조인트(14e)를 통해 부착되어 있다. 구체적으로는, 각 광 조사 유닛(10)을, 상기 링크 봉(14a, 14b)과의 사이에 설치된 회전 베어링(14d)의 중심축을 연결하는 선의 중점 위치에서 상기 연결봉에 회전 베어링 등에 의해 회전 가능하게 축 지지하면, 각 광 조사 유닛(10)을 연결봉(12)에 대해 경사시킬 수 있다.Link rods 14a and 14b are attached to each light irradiation unit 10 via a rotating bearing 14d, and each light irradiation unit 10 is attached via a joint 14e which is inclined with respect to the connecting rod 12. It is. Specifically, each light irradiation unit 10 is rotatable to the connecting rod by a rotary bearing or the like at a midpoint position of a line connecting the central axis of the rotary bearing 14d provided between the link rods 14a and 14b. When the shaft is supported, each light irradiation unit 10 can be inclined with respect to the connecting rod 12.

따라서, 상기 링크 봉(14a, 14b)을 실린더(14c)에 의해 상대적으로 밀고 당김으로써, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 링크 봉(14a, 14b)은 상기 도면의 좌우 방향으로 이동하여, 배향막의 폭 방향으로 나열된 광 조사 유닛(10)은, 같은 각도만큼 기울어진다. 이 상태로, 광 배향막(20)에 광을 조사함으로써, 광 배향막(20)에 반송 방향에 직교하는 방향에서 비스듬히 편광광을 조사할 수 있다.Therefore, by relatively pushing and pulling the link rods 14a and 14b by the cylinder 14c, as shown in FIG. 5 (b), the link rods 14a and 14b move in the left and right directions of the figure. The light irradiation unit 10 arranged in the width direction of the alignment film is inclined by the same angle. By irradiating light to the photoalignment film 20 in this state, polarized light can be irradiated obliquely to the photoalignment film 20 in the direction orthogonal to a conveyance direction.

또한, 광 조사 유닛(10)을 상기 연결봉(12)을 축으로 하여 회전시키면, 광 배향막(20)에 반송 방향에서 비스듬히 편광광을 조사할 수 있다. In addition, when the light irradiation unit 10 is rotated around the connecting rod 12 as an axis, polarized light can be irradiated obliquely to the photoalignment film 20 in the conveyance direction.

도 6은 광 배향막(20)의 폭 방향에 대해 경사 방향에서 광을 입사시키는 경우의, 광원으로부터 광 조사 영역의 양단까지의 거리를 설명하는 도면이다. FIG. 6: is a figure explaining the distance from the light source to the both ends of a light irradiation area in the case where light injects in inclination direction with respect to the width direction of the light alignment film 20. FIG.

도 6(a)는 본 실시예의 경우이고, 도 6(b)는 도 6(a)와 같은 넓이의 광 조사 영역을 같은 거리에서 1개의 광원에 의해 조사한 종래예의 경우이다.Fig. 6 (a) is the case of this embodiment, and Fig. 6 (b) is the case of the conventional example in which the light irradiation area of the same area as in Fig. 6 (a) is irradiated with one light source at the same distance.

도 6(b)의 종래예의 경우, 광 배향막(20)의 폭에 따른 광 조사 영역을 갖는 큰 광원 전체를 기울이게 되므로, 광원(4)으로부터 광 배향막(20)의 좌단까지의 거리(LL)가, 광원으로부터 광 배향막의 우단까지의 거리(LR)에 비해 길어진다. 그 때문에, 좌단의 조도가 우단에 비해 저하하여 조도 분포가 나빠진다.In the conventional example of FIG. 6B, since the entire large light source having the light irradiation area according to the width of the light alignment film 20 is tilted, the distance LL from the light source 4 to the left end of the light alignment film 20 is decreased. This is longer than the distance LR from the light source to the right end of the light alignment film. Therefore, the illuminance of the left end is lower than that of the right end, resulting in poor illuminance distribution.

한편, 도 6(a)의 본 실시예의 경우, 광 조사부 전체가 아니라, 각각의 광 조사 유닛(10)이 기울기 때문에, 각 광원(4)으로부터 광 배향막(20)의 좌단까지의 거리(LL)와 우단까지의 거리(LR)는 거의 변화하지 않는다. 그 때문에, 비스듬히 광을 조사해도, 광 배향막의 우단과 좌단에서는 조도 분포가 거의 변화하지 않아 조도 분포가 나빠지지 않는다.On the other hand, in the case of the present embodiment of Fig. 6A, because each light irradiation unit 10 is inclined instead of the entire light irradiation portion, the distance LL from each light source 4 to the left end of the light alignment film 20 The distance (LR) to the right edge is almost unchanged. Therefore, even if light is obliquely irradiated, the illuminance distribution hardly changes at the right end and the left end of the photoalignment film, and the illuminance distribution does not deteriorate.

도 7은 광 조사 유닛의 다른 구성예이다. 7 is another configuration example of the light irradiation unit.

램프(1)로서 초초고압 수은 램프를 사용하는 경우, 램프의 특성으로서 수평 점등시키는 쪽이 안정하게 점등하는 경우가 있다. 그와 같은 경우는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 램프(1)를 수평 점등시켜 반사 미러(2)에 의해 광을 수평 방향으로 반사한 후, 절곡 미러(8)에 의해 반사해 편광 소자에 입사시켜, 광 배향막에 조사하도록 해도 된다. 또한, 이 경우도, 램프의 한 쌍의 전극을 연결하는 선인 관축과 미러의 광축은 평행하다. When using the ultra-high-pressure mercury lamp as the lamp 1, the side which makes horizontal lighting light stably stably as a characteristic of a lamp. In such a case, as shown in FIG. 7, the lamp 1 is turned on horizontally, the light is reflected by the reflection mirror 2 in the horizontal direction, and then the reflection mirror 8 reflects the light to the polarizing element. Incidentally, you may make it irradiate to a photo-alignment film. Also in this case, the tube axis, which is a line connecting the pair of electrodes of the lamp, and the optical axis of the mirror are parallel.

도 8은 광 조사 유닛(10)의 다른 구성예를 도시하는 도면으로, 광 조사 영역의 조도 분포를 균일하게 하는 인테그레이터(9)를 갖고 있다. FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the light irradiation unit 10, and includes an integrator 9 which makes the illuminance distribution of the light irradiation region uniform.

도 8에서, 램프(1)에서 출사한 광은 반사 미러(2)에서 반사되어 평행광이 되고, 제1 평면 미러(8a)에서 꺾어진다. In FIG. 8, the light emitted from the lamp 1 is reflected by the reflection mirror 2 to become parallel light, and is bent by the first plane mirror 8a.

꺾어진 광은 편광 소자(3)(상기 도면에서는 광축에 대해 브루스터각이 되도록 배치된 복수의 유리판으로 이루어지는 편광 소자를 사용하고 있다)에 입사한다. The crushed light enters the polarizing element 3 (in the figure, a polarizing element composed of a plurality of glass plates arranged so as to have a Brewster angle with respect to the optical axis).

편광 소자(3)에 입사한 광은, P편광광만이 통과하고, S편광광은 반사된다. 편광 소자(3)를 통과한 P편광광은 인테그레이터(9)에 입사하여, 광 조사면에서의 조도 분포가 균일하게 되고, 제2 평면 미러(8b)에 의해 꺾어져, 광 조사 유닛(10)에서 출사하여 광 배향막(20)에 조사된다.Only the P-polarized light passes through the light incident on the polarizing element 3, and the S-polarized light is reflected. P-polarized light passing through the polarizing element 3 is incident on the integrator 9, the illuminance distribution on the light irradiation surface becomes uniform, and is bent by the second planar mirror 8b, and the light irradiation unit ( 10 is emitted and irradiated to the photoalignment film 20.

이러한 구성에 의하여, 편광 소자에 입사하는 광의 최대 입사각을 작게 유지할 수 있고, 또, 광원을 기울여 조사해도, 광 조사 영역 내의 조도 분포가 크게 변화하지 않는 편광광 조사 장치가 제공된다.By such a structure, the polarized light irradiation apparatus which can keep the maximum incidence angle of the light which injects into a polarizing element small, and does not change the illumination intensity distribution in a light irradiation area greatly even if it inclines and irradiates a light source.

Claims (4)

광 조사부에서 출사한 편광광을, 연속 또는 간헐적으로 광 배향막에 대해 상대적으로, 직선상으로 이동시켜, 상기 편광광을 광 배향막에 조사하는 편광광 조사 장치로서, As a polarized light irradiation apparatus which moves the polarized light radiate | emitted from the light irradiation part continuously or intermittently linearly with respect to a photo-alignment film, and irradiates the said polarized light to a photo-alignment film, 상기 광 조사부는, 상기 광 배향막 또는 편광광의 이동 방향에 대해 직교하는 폭 방향으로 배열된, 복수의 광 조사 유닛으로 구성되고,The said light irradiation part is comprised by the some light irradiation unit arranged in the width direction orthogonal to the moving direction of the said light alignment film or polarized light, 상기 광 조사 유닛은, 석영 유리로 이루어지는 방전 용기에 한 쌍의 전극이 대향 배치된 램프와, 램프로부터의 광을 반사하는 반사 미러와, The light irradiation unit includes a lamp in which a pair of electrodes are opposed to a discharge container made of quartz glass, a reflection mirror reflecting light from the lamp, 상기 반사 미러에 의해 반사된 광을 편광하는 편광 수단을 구비하고, Polarizing means for polarizing the light reflected by the reflection mirror, 상기 램프는, 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 선인 관축이 상기 반사 미러의 광축과 평행하게 되도록 배치되어 있으며,The lamp is arranged such that a tube axis, which is a line connecting the pair of electrodes, is parallel to the optical axis of the reflective mirror, 상기 램프는, 상기 방전 용기에 0.08∼0.30㎎/㎣의 수은과, 희가스와, 할로겐을 봉입하고, 전극간 거리가 0.5∼2.0㎜이며, 300∼450㎚의 자외광을 효율적으로 방사하는 초초고압 수은 램프인 편광광 조사 장치.The lamp is filled with 0.08 to 0.30 mg / dl of mercury, rare gas, and halogen in the discharge vessel, and has an electrode-to-electrode distance of 0.5 to 2.0 mm, which effectively emits ultraviolet light of 300 to 450 nm. Polarized light irradiation apparatus which is a mercury lamp. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광 조사 유닛에는, In the light irradiation unit, 각 광 조사 유닛을 광 배향막의 폭 방향으로, 같은 각도로 기울이는 광 조사 유닛 경사 기구가 설치되어 있는, 편광광 조사 장치.The polarizing light irradiation apparatus in which the light irradiation unit inclination mechanism which inclines each light irradiation unit in the width direction of a photo-alignment film at the same angle is provided. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 광 조사 유닛에는, In the light irradiation unit, 각각 제어 가능한 점등 전원이 접속되어 있는 편광광 조사 장치. The polarized light irradiation apparatus to which the lighting power source which can be controlled, respectively is connected. 삭제delete
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