KR101211272B1 - Light irradation equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 조사 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)의 배향막(alignment layer)을 광 배향 처리하기 위한 광 조사 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light irradiation apparatus, and more particularly, to a light irradiation apparatus for light alignment treatment of an alignment layer of a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
본 발명은 기판 상의 배향막에 편광된 광을 조사하는 광 조사 장치에서 대면적에 적용될 수 있도록 라인 타입(line type)의 광원과 이에 대한 편광 소자를 제공하여 대면적 기판에도 광조도 분포의 균일성을 확보할 수 있으며, 기판 전면에 있어서 배향 정렬도를 향상시킬 수 있다.The present invention provides a line type light source and a polarizing element thereof so as to be applied to a large area in a light irradiation apparatus for irradiating polarized light to an alignment film on a substrate, thereby providing uniformity of light intensity distribution even on a large area substrate. It can ensure and the orientation alignment degree can be improved in the whole surface of a board | substrate.
편광 소자, 라인 타입, 편광 Polarizing element, line type, polarization
Description
도 1은 종래의 광 조사 장치를 나타낸 개략적인 도면.1 is a schematic view showing a conventional light irradiation apparatus.
도 2는 도 1의 종래 편광자를 보여주는 평면도.2 is a plan view showing a conventional polarizer of FIG.
도 3은 도 2에 도시한 종래의 편광자를 Ⅰ-Ⅰ'로 절단하여 보여주는 단면도와 그의 광특성을 나타내는 도면.3 is a cross-sectional view of the conventional polarizer shown in FIG.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 조사 장치를 보여주는 도면.4 is a view showing a light irradiation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면.5 is a view showing a light irradiation apparatus as a second embodiment according to the present invention;
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 조사 장치와 편광 소자의 위치에 따른 광 조도 분포 특성을 보여주는 도면.6 is a view showing light intensity distribution characteristics according to positions of a light irradiation apparatus and a polarizer according to a first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 조사 장치와 편광 소자의 위치에 따른 광 조도 분포 특성을 보여주는 도면.7 is a view showing light intensity distribution characteristics according to positions of a light irradiation apparatus and a polarizer according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에서, 광 조사 장치의 편광 소자에서 석영 기판의 개수를 증가시킨 도면.Fig. 8 is a view in which the number of quartz substrates is increased in the polarizing element of the light irradiation apparatus in the first embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에서, 광 조사 장치의 편광 소자에서 석영 기판의 개수를 증가시킨 도면.9 is a view of increasing the number of quartz substrates in the polarizing element of the light irradiation apparatus in the second embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 제 3 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면과 광 조도 분포 특성을 보여주는 그래프.10 is a view showing a light irradiation apparatus and a graph showing light intensity distribution characteristics as a third embodiment according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 제 4 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면과 광 조도 분포 특성을 보여주는 그래프.11 is a view showing a light irradiation apparatus and a graph showing light intensity distribution characteristics as a fourth embodiment according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 광 조사 장치를 이용하여 배향처리된 배향막의 러빙 방향과 광배향 방향을 보여주는 표.12 is a table showing a rubbing direction and an optical alignment direction of the alignment layer oriented using the light irradiation apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
200, 300 : 석영 기판 201, 301 : 광원 200, 300:
211, 311 : 편광 소자 213, 313 : 배향막 211 and 311: polarizing
215, 315 : 기판 222a, 222b, 322a, 322b : 접합면215, 315:
330 : 진동 제어부330: vibration control unit
본 발명은 광 조사 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)의 배향막(alignment layer)을 광 배향 처리하기 위한 광 조사 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정 표시 장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates having electrodes formed on one side thereof so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and then applies a voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by the generated electric field, the device expresses the image by the transmittance of light that varies accordingly.
이와 같은 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 가지고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 두 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.Such a liquid crystal display device may be broadly divided into a liquid crystal panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel includes first and second substrates bonded to each other with a predetermined space; It consists of a liquid crystal layer injected between the two substrates.
여기서, 상기 액정 표시장치의 여러 모드 중에서도 횡전계 방식(in-plane switching mode) 액정 표시 장치에 대해서 살펴보면, 상기 제 1 기판에는, 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소영역에 다수 개의 빗살부로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.Herein, in the in-plane switching mode liquid crystal display device among the various modes of the liquid crystal display device, the first substrate includes a plurality of gate wires arranged in one direction at a predetermined interval, and the respective angles. A plurality of data wires arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate wires, a plurality of pixel electrodes formed of a plurality of comb teeth in each pixel region defined by crossing the gate wires and the data wires, and signals of the gate wires The plurality of thin film transistors are switched to transmit the signals of the data lines to the pixel electrodes.
그리고, 상기 제 1 기판의 화소 영역에는 상기 화소 전극과 엇갈려 형성된 공통 전극이 다수 개 형성된다.In the pixel area of the first substrate, a plurality of common electrodes alternately formed with the pixel electrode are formed.
그리고, 상기 제 2 기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 컬러 필터층이 형성된다.The second substrate is provided with a black matrix layer for blocking light in portions other than the pixel region and a color filter layer for expressing color colors.
또한, 상기 제 1, 2 기판 상에는 배향막이 형성되어 있다.In addition, alignment films are formed on the first and second substrates.
상기 배향막을 처리하기 위한 배향 방법으로는 러빙 법 등이 사용되고 있다.The rubbing method etc. are used as an orientation method for processing the said orientation film.
상기한 러빙 법은 기판 상에 폴리이미드(PI;polyimide)같은 배향 물질을 도포한 후, 러빙포로 기계적 마찰을 일으켜 배향 방향을 유발하는 방법으로서, 대면 적화와 고속처리가 가능하여 공업적으로 널리 이용되고 있는 방법이다.The rubbing method is a method of applying an alignment material such as polyimide (PI) to a substrate and then causing mechanical friction with a rubbing cloth to induce an orientation direction. That's how it is.
그러나, 마찰 강도에 따라 배향막에 형성되는 미세홈의 형태가 달라지게 되어 액정 분자의 배열이 일정하지 않은 문제점이 있으며, 이로 인한 불규칙한 위상 왜곡과 광 산란에 의해 액정표시장치의 성능을 저하시킬 우려가 있다.However, the shape of the microgrooves formed in the alignment layer varies according to the frictional strength, so that the arrangement of the liquid crystal molecules is not uniform. Therefore, there is a concern that the performance of the liquid crystal display device may be degraded due to irregular phase distortion and light scattering. have.
또한, 러빙 처리시에 발생하는 먼지 및 정전기는 수율을 감소시키는 원인이 된다.In addition, dust and static electricity generated during the rubbing treatment cause a decrease in yield.
최근에는 이러한 러빙 법의 문제점을 해결하기 위하여 물리적인 접촉이 포함되지 않는 액정 배향막의 제조 방법이 다각적으로 연구되고 있다. 그 중에서도 편광된 UV를 고분자 필름에 조사함으로써 액정배향막을 제조하는 광배향 기술이 각광을 받고 있다. Recently, in order to solve the problem of the rubbing method, a method of manufacturing a liquid crystal alignment layer that does not include physical contact has been studied in various ways. Among them, a photo-alignment technique for producing a liquid crystal alignment film by irradiating polarized UV to a polymer film has been spotlighted.
이와 같은 광 배향법은 상기 러빙 법과 달리 먼지 및 정전기를 발생시킬 우려가 없고 그로 인한 수율 감소 문제점도 해결할 수 있다. 또한, 배향막 전면에 걸쳐 액정 분자를 균일하게 배열시키고 배향 정렬도를 향상시킬 수 있으므로, 위상 왜곡이나 광산란 현상이 발생되는 문제도 방지할 수 있다.Unlike the rubbing method, the optical alignment method does not generate dust and static electricity, and may solve the problem of yield reduction. In addition, since the liquid crystal molecules can be uniformly arranged and the alignment degree can be improved over the entire alignment film, problems of phase distortion and light scattering phenomenon can be prevented.
이와 같은 광 배향법을 이용하여 액정 표시 장치의 배향막을 배향 처리하기 위해서는 상기 배향막 상에 소정 파장의 편광을 조사할 수 있는 광 조사 장치를 이용한다.In order to align the alignment film of the liquid crystal display device using such a photo alignment method, a light irradiation apparatus capable of irradiating polarized light of a predetermined wavelength onto the alignment film is used.
도 1은 종래의 광 조사 장치를 나타낸 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 종래 편광자를 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 종래의 편광자를 Ⅰ-Ⅰ'로 절단하여 보여주는 단면도와 그의 광특성을 나타내는 도면이다.1 is a schematic view showing a conventional light irradiation apparatus, Figure 2 is a plan view showing a conventional polarizer of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view showing a conventional polarizer shown in Fig. It is a figure which shows the optical characteristic.
도 1에 도시된 바와 같이, 광원(101)에서 방사되는 자외선을 포함하는 광은 집광 미러(103)에서 집광되고, 제 1 반사 미러(105)에서 반사되어 플라이아이 렌즈(107,fly eye lens)로 입사된다.As shown in FIG. 1, light including ultraviolet rays emitted from the
그리고, 상기 플라이 아이 렌즈(107)에서 넓게 퍼져서 나온 광은 제 2 반사 미러(109)에서 반사되고, 시준 렌즈(108, collimator)로 입사되어 집광된 후 편광 소자(111)로 입사된다.The light spread out from the fly's
상기 편광 소자(111)는 예를 들어, 석영 기판(100)으로 이루어지며 비편광된 빛은 상기 편광 소자(111)로부터 출사하여 편광된 광이 된다.The polarizing
상기 비편광된 빛은 브루스터 각(θ;Brewster's angle)을 갖고 편광 소자(111)로 입사되는데, 빛의 일부는 반사되고, 다른 일부는 전달되어 기판(115) 상에 형성된 배향막(113)으로 편광된 광이 조사된다.The unpolarized light has a Brewster's angle (θ) and is incident on the polarizing
여기서, 상기 브루스터 각은 수평선(horizontal line)과 석영 기판(100)의 기울인 각도를 말하며, 투과된 빛의 양과 반사되는 빛의 양의 차이가 가장 큰 각도를 말한다.Here, the Brewster angle refers to the inclination angle of the horizontal line and the
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 편광 소자(111)는 석영 기판부(100)와, 상기 석영 기판부(100)를 유지하는 지지대(110)로 이루어진다.2 and 3, the polarizing
상기 지지대(110)는 광흡수성이 우수한 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 석영 기판부(100)는 한 매 또는 두매 이상의 석영 기판을 적층하여 형성할 수 있다.The
상기 석영 기판(100)은 비편광된 빛인 입사광에 대하여 브루스터 각을 이루 도록 기울어져 형성되어 있으며, 여기서 참조 부호 a는 상기 편광 소자(111)의 X축과 Y축에 있어서 지지대(110)의 간격이다.The
그리고, 상기 편광 소자(111)를 통과한 광의 조도는 상기 지지대(110)로 인해 상기 배향막(113) 상에서 위치에 따라 불균일해지는 현상을 나타낸다.In addition, the illuminance of the light passing through the
즉, 석영 기판부(100)의 중간부에서는 상대적으로 조도가 높은 반면, 지지대(110)에 가까워질수록 조도가 낮아지며 상기 지지대(110)가 존재하는 부분은 입사광을 투과시키지 못한다.That is, while the roughness is relatively high in the middle portion of the
이와 같은 종래의 광 조사 장치는 광원에서 생성된 빛이 여러 개의 광학 기판들을 통과하는 동안 상당량 반사되어 광손실이 발생된다.In such a conventional light irradiation apparatus, the light generated by the light source is reflected in a large amount while passing through several optical substrates, thereby generating light loss.
또한, 액정 패널의 사이즈가 커질수록 광원 또한 큰 사이즈가 요구되고 있으나 소비 전력 측면에서 대면적 적용이 어려운 문제점이 있다.In addition, as the size of the liquid crystal panel increases, a large size of the light source is required, but it is difficult to apply a large area in terms of power consumption.
본 발명은 기판 상의 배향막에 편광된 광을 조사하는 광 조사 장치에서 대면적에 적용될 수 있도록 라인 타입(line type)의 광원과 이에 대한 편광 소자를 제공하여 대면적 기판에도 광조도 분포의 균일성을 확보할 수 있는 광 조사 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention provides a line type light source and a polarizing element thereof so as to be applied to a large area in a light irradiation apparatus for irradiating polarized light to an alignment film on a substrate, thereby providing uniformity of light intensity distribution even on a large area substrate. It is an object to provide a light irradiation apparatus that can be secured.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 조사 장치의 제 1 실시예에는, 비편광된 빛을 제공하는 광원과; 상기 광원으로부터 제공된 빛을 편광시키며, 빛의 입사면이 사선 절단되어 접합된 복수개의 석영 기판으로 이루어진 편광 소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a first embodiment of a light irradiation apparatus according to the present invention includes a light source for providing unpolarized light; And a polarizing element made of a plurality of quartz substrates that polarize the light provided from the light source, and the incidence surface of the light is obliquely cut and bonded to the light source.
상기 편광 소자는 접합부가 서로 엇갈린 다층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The polarizing element is characterized in that the junction is made of a multi-layer staggered with each other.
상기 복수의 석영 기판은 상기 광원으로부터 입사되는 광이 브루스터 각으로 입사되도록 기울어진 것을 특징으로 한다.The plurality of quartz substrates are inclined such that light incident from the light source is incident at Brewster's angle.
상기 편광 소자를 소정의 진동폭으로 진동시키는 진동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A vibration control unit for vibrating the polarizing element to a predetermined vibration width is characterized in that it further comprises.
상기 진동 제어부는 상기 편광 소자를 기판의 이동 방향과 수직한 방향으로 진동시킬 수도 있다.The vibration controller may vibrate the polarizing element in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate.
상기 광원은 라인(line) 타입으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The light source is characterized by consisting of a line (line) type.
상기 복수 개의 석영 기판은 상기 광원의 길이 방향으로 연이어 접속된 것을 특징으로 한다.The plurality of quartz substrates are connected in series in the longitudinal direction of the light source.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제 2 실시예는, 비편광된 빛을 제공하는 광원과; 상기 광원으로부터 제공된 빛을 편광시키며, 복수개의 석영 기판의 접합 측면이 빛의 입사면에서 출사면으로 사선 절단되어 연접된 편광 소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a second embodiment according to the present invention to achieve the above object, and a light source for providing unpolarized light; And a polarizing device polarizing the light provided from the light source, wherein the bonding side surfaces of the plurality of quartz substrates are diagonally cut from the incidence plane of the light to the exit plane and connected to each other.
상기 접합 측면의 사선 절단된 각도는 상기 석영 기판 평면에 대하여 내각 각도 β(예각)를 가지며, 0˚< β < 90˚를 만족하는 것을 특징으로 한다.The oblique cut angle of the bonding side has an angle angle β (acute angle) with respect to the quartz substrate plane, and satisfies 0 ° <β <90 °.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 광 조사 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the light irradiation apparatus which concerns on this invention is demonstrated concretely with reference to attached drawing.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 조사 장치를 보여주는 도면이다.4 is a view showing a light irradiation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 라인 타입(line-type)의 광원(201)과, 상기 광원(201)에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자(211)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광 소자(211)는 적어도 두개 이상의 복수 개의 석영 기판(200)을 연이어 접합시켜 형성한다.As shown in FIG. 4, the light irradiation apparatus according to the present invention includes a line-
여기서, 상기 복수 개의 석영 기판(200)은 제 1 석영 기판, 제 2 석영 기판,…, 제 n 석영 기판이며, 상기 복수개의 석영 기판(200)들의 배열 방향은 상기 광원(201)의 길이 방향과 동일하게 일렬 배열되어 측면이 서로 접합된다.Here, the plurality of
따라서, M×N 사이즈의 대형 기판(215)에 대해서도 상기 석영 기판(200)을 연이어 접합시켜 총 길이(ℓ)가 적어도 상기 대형 기판(215)의 어느 한 모서리의 길이(M 또는 N)가 되도록 형성함으로써 일 방향으로 상기 대형 기판(215)을 이동시키며 스캔하여 상기 대형 기판(215) 상에 형성된 배향막(213)을 광배향시킬 수 있다.Therefore, the
그리고, 상기 석영 기판(200)은 상기 광원(201)으로부터 입사되는 비편광된 빛이 브루스터 각(Brewster's angle)으로 입사되도록 소정 각도로 기울어져 지지대(210)에 의해 지지되고 있다.The
그리고, 상기 석영 기판(200)은 광의 입사면과 출사면인 기판의 상, 하면이 사선('/')으로 접합되어 있으며, 상기 석영 기판(200)의 측면 접합면의 각도는 수직으로 이루어져 있다.In addition, the
이때, 상기 제 1 석영 기판(200a) 상,하의 평면이 사선으로 절단되어 접합( 또는 절단)된 내각 각도를 α(예각)라고 하면, 0˚< α < 90˚를 만족한다. 또한, 상기 제 1 석영 기판(200a)과 접합되는 제 2 석영 기판(200b)의 접합면이 사선으로 절단된 내각 각도도 대각으로서 α(예각)와 동일하며, 0˚< α < 90˚를 만족한다. At this time, if the angle of the angled upper and lower planes of the
이와 같이, 상면에 접합면(222a)을 가지는 석영 기판(200)에 면으로 입사되는 빛은 접합 경계부(S)에 의해 편광의 조도 특성이 소정 떨어지기는 하나, 상기 접합 경계부(S)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)의 접합면(222a)이 사선 절단되어 접합된 형태이므로 상기 접합 경계부(S)에서 급격히 광 조도 특성이 저하되지 않으므로 상기 대면적의 배향막(213)을 균일하게 광배향 처리할 수 있다.As described above, the light incident on the surface of the
즉, 상기 제 1, 2 석영 기판(200a, 200b)이 사선으로 접합되지 않고 상기 광선의 입사 방향과 동일한 방향으로 수직 절단되어 접합된 경우에는 상기 광선이 투과하는 접합 경계부(S)의 영역은 최소화되나 광의 조도 특성이 급격히 저하되므로 배향막에 불균일하게 광배향 처리될 수 있으므로, 본 발명에 따라 상기 제 1, 2 석영 기판(200a, 200b)의 접합되는 상, 하의 평면을 사선 절단하여 접합시킬 경우 배향막(213)을 균일하게 광배향 처리할 수 있는 장점이 있다.That is, when the first and
도시되지는 않았으나, 상기 광원(201)의 인근에는 방사되는 자외선을 포함하는 비편광된 빛을 집광하여 상기 편광 소자(211)로 입사시키기 위하여 집광 미러를 더 형성할 수 있다.Although not shown, a condensing mirror may be further formed in the vicinity of the
또한, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 여러 가지 기능을 가지는 미러(mirror) 또는 렌즈(lens) 집합체를 복수 개 더 구비할 수도 있다.Further, the light irradiation apparatus according to the present invention may further include a plurality of mirrors or lens assemblies having various functions.
상기 편광 소자(211)를 투과한 편광된 광은 소정의 편광 방향을 가지고 기판(215)으로 조사되며, 상기 기판(215) 상에는 배향막(213)이 형성되어 있어 광배향된다.The polarized light transmitted through the
상기 배향막(213)은 UV 광에 의해 배향이 가능한 물질이면 모두 가능하고, 예를 들어, PVCN(Poly Vinyl Cinnamate), PSCN(poly Siloxane Cinnamate), PI(poly imide) 등에서 선택되어 형성할 수 있다.The
이와 같이 상기 배향막(213)을 광배향시키기 위해서는 소정의 파장에서 소정의 값 이상의 소광비를 가지는 편광된 광이 필요하다. 이것은 배향막의 물성에 따라 정해진다.As described above, in order to optically align the
상기 소광비란, 광에 포함되는 P편광 성분과 S편광 성분의 비율이다. 상기 편광 소자에 의해 비편광된 평행 광선은 P편광은 투과되고 S편광은 반사되어 원하는 소정의 소광비를 가지는 부분편광된 광이 된다.The extinction ratio is a ratio of the P-polarized component and the S-polarized component contained in the light. P-polarized light is transmitted and S-polarized light is reflected by the polarized light unpolarized by the polarizing element, thereby becoming partially polarized light having a desired extinction ratio.
본 발명에 따른 광 조사 장치는 광원(201)으로서 라인 타입의 램프(lamp)를 사용하여 상기 기판(215)을 이동시킴으로써 기판 전면을 스캔할 수도 있으며, 상기 라인 타입의 광원을 복수 개 사용하여 기판 전면을 동시에 스캔할 수도 있다.The light irradiation apparatus according to the present invention may scan the entire surface of the substrate by moving the
또한 상기 석영 기판의 다층으로 적층될 수도 있으며, 이때 각 석영 기판의 접합 경계부가 엇갈려지도록 적층할 경우에 광이 조도분포가 더욱 균일해지고 양호해질 수 있다.In addition, it may be laminated in multiple layers of the quartz substrate, in which case the light intensity distribution may be more uniform and good when the bonding boundary of each quartz substrate is laminated.
도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a light irradiation apparatus as a second embodiment according to the present invention.
도 5는 도 4에서 도시하여 설명한 도면을 참조하여, 중복되는 부분에 대해서는 생략하여 설명한다.5 will be omitted with reference to the drawings shown in FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 복수 개의 석영 기판(200)을 포함하고 있으며, 제 1 석영 기판, 제 2 석영 기판,…, 제 n 석영 기판이며, 상기 복수개의 석영 기판(200)들의 배열 방향은 상기 광원(201)의 길이 방향과 동일하게 일렬 배열되어 측면이 서로 접합된다.As shown in FIG. 5, the light irradiation apparatus according to the present invention includes a plurality of
상기 석영 기판(200)의 접합 경계부(S)의 단면을 확대하여 보면, 측면이 사선으로 접합되어 있으며, 상기 석영 기판(200)의 측면이 '/'과 같은 형태로 사선 절단되어 있다.When the cross section of the bonding boundary S of the
이때, 상기 제 1 석영 기판(200a)의 접합되는 측면이 사선으로 절단된 내각 각도를 β(예각)라고 하면, 0˚< β < 90˚를 만족한다. 또한, 상기 제 1 석영 기판(200a)과 접합되는 제 2 석영 기판(200b)의 접합되는 측면이 사선으로 절단된 내각 각도도 대각으로서 β(예각)와 동일하며, 0˚< β < 90˚를 만족한다. At this time, if the angle of the angled side of the
그러므로, 상기 입사되는 빛은 상기 석영 기판(200a, 200b)의 접합 경계부(S)에서 면적을 가지는 소정 영역에 걸쳐 접합면(222b)을 통과하게 된다.Therefore, the incident light passes through the
이와 같이, 사선의 접합면(222b)을 가지는 석영 기판(200)에 면으로 입사되는 빛은 접합 경계부(S)에 의해 편광의 조도 특성이 소정 떨어지기는 하나, 상기 접합 경계부(S)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)의 접합면(222b)이 사선 절단되어 접합된 형태이므로 상기 접합 경계부(S)에서 급격히 광 조도 특성이 저하되지 않으며 균일하므로 상기 대면적의 배향막(213)을 균일하게 광배향 처리할 수 있다.As described above, the light incident on the surface of the
본 발명에 따라 상기 제 1, 2 석영 기판(200a, 200b)의 접합되는 측면을 사선 절단하여 접합시킬 경우 배향막(213)을 균일하게 광배향 처리할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, when the side surfaces of the first and
본 발명에 따른 광 조사 장치는 광원(201)으로서 라인 타입의 램프(lamp)를 사용하여 상기 기판(215)을 이동시킴으로써 기판 전면을 스캔할 수도 있으며, 상기 라인 타입의 광원을 복수 개 사용하여 기판 전면을 동시에 스캔할 수도 있다.The light irradiation apparatus according to the present invention may scan the entire surface of the substrate by moving the
한편, 본 발명은 상기 제 1 실시예와 제 2 실시예를 동시에 적용시킨 광 조사 장치를 형성할 수도 있으며, 석영 기판의 상하의 평면을 사선으로 절단하여 접합시키고, 석영 기판의 접합 측면을 상에서 하로 사선 절단하여 접합시킬 수 있다.On the other hand, the present invention may form a light irradiation apparatus to which the first embodiment and the second embodiment are applied simultaneously, and cut and bond the upper and lower planes of the quartz substrate by diagonal lines, and diagonally downward from the bonding side of the quartz substrate. It can be cut and joined.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 조사 장치와 편광 소자의 위치에 따른 광 조도 분포 특성을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a view showing light intensity distribution characteristics according to positions of a light irradiation apparatus and a polarizer according to a first embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 라인 타입(line-type)의 광원(201)과, 상기 광원(201)에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자(211)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광 소자(211)는 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)이 접합되어 형성된다.As shown in FIG. 6, the light irradiation apparatus according to the present invention includes a line-
상기와 같이 이루어지는 편광 소자(211) 상부에는 라인 타입의 광원(201)이 배치되어 있고, 상기 편광 소자(211) 하부에는 도시되지 않았으나, 배향막이 형성된 기판이 배치되어 있다.A line
그리고, 상기 기판은 특정 방향으로 이동하며, 상기 기판의 이동 방향과 상 기 라인 타입의 광원(201) 및 석영 기판(220)의 배치 방향은 서로 수직하므로, 상기 광원(201)과 편광 소자(211)에 의하여 상기 배향막(213)은 전면 스캔되어 광배향처리된다.In addition, the substrate moves in a specific direction, and since the movement direction of the substrate and the disposition directions of the line
상기 라인 타입의 광원(201)으로부터 제공되는 비편광된 평행 광선은 상기 편광 소자(211)로 입사된 후, 편광된 광으로 출사되어 상기 기판에 조사되는데, 상기 석영 기판(200)은 상기 비편광된 평행 광선이 브루스터 각으로 입사될 수 있도록 소정 각도로 기울어져 있다.The unpolarized parallel light rays provided from the line
한편, 상기 편광 소자(211)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)이 접합되는 면은 기판의 상하의 평면이 사선으로 절단되어 접합되는 사선의 접합면(222a)을 가지며, 비편광된 광이 상기 접합면(222a)을 통과하는 영역을 접합 경계부(m-n영역)라고 한다.On the other hand, the surface where the
이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 광 조사 장치에 의하여 기판 위치에 따른 광 조도 분포를 보면, 상기 접합 경계부인 m-n 위치에서 광조도가 소정 저하되는 분포를 볼 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 6, when looking at the light intensity distribution according to the position of the substrate by the light irradiation apparatus, it is possible to see a distribution in which the light intensity is lowered at the m-n position, which is the junction boundary.
그러나, 상기 광 조도 분포가 기준 조도값 a 이상의 값을 가질 경우 상기 배향막에는 균일하게 광배향 처리된다.However, when the light intensity distribution has a value equal to or greater than the reference illuminance value a, the alignment layer is uniformly photo-aligned.
여기서, 상기 기준 조도값 a는 광배향특성이 저하되지 않는 정도의 양호한 특성을 가지도록 하는 광 조도값을 말하며, 기판의 상하 평면에서 수직 접합면을 가지는 경우의 그래프 K와 비교하여 광 조도 분포가 상당히 개선된 것을 볼 수 있다.Here, the reference illuminance value a refers to the light illuminance value so as to have good characteristics such that the optical orientation characteristic does not deteriorate, and the light illuminance distribution is compared with the graph K in the case of having a vertical bonding surface in the vertical plane of the substrate. You can see a significant improvement.
이와 같이, 상기 접합 경계부(m-n영역)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)의 접합면이 사선 절단되어 대형의 편광 소자를 형성하므로 상기 대면적의 배향막을 균일하게 광배향 처리할 수 있으며, 그에 따라 배향 정렬도도 향상된다.As such, the bonding surface of the
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 조사 장치와 편광 소자의 위치에 따른 광 조도 분포 특성을 보여주는 도면이다.7 is a view showing light intensity distribution characteristics according to positions of a light irradiation apparatus and a polarizer according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 라인 타입(line-type)의 광원(201)과, 상기 광원(201)에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자(211)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광 소자(211)는 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)의 측면이 사선으로 접합되어 형성된다.As shown in FIG. 7, the light irradiation apparatus according to the present invention includes a line-
상기와 같이 이루어지는 편광 소자(211) 상부에는 라인 타입의 광원(201)이 배치되어 있고, 상기 편광 소자(211) 하부에는 도시되지 않았으나, 배향막이 형성된 기판이 배치되어 있다.A line
그리고, 상기 기판은 특정 방향으로 이동하며, 상기 기판의 이동 방향과 상기 라인 타입의 광원(201) 및 석영 기판(220)의 배치 방향은 서로 수직하므로, 상기 광원(201)과 편광 소자(211)에 의하여 상기 배향막(213)은 전면 스캔되어 광배향처리된다.In addition, the substrate moves in a specific direction, and since the movement direction of the substrate and the disposition directions of the line
상기 라인 타입의 광원(201)으로부터 제공되는 비편광된 평행 광선은 상기 편광 소자(211)로 입사된 후, 부분편광된 광으로 출사되어 상기 기판에 조사되는데, 상기 석영 기판(200)은 상기 비편광된 평행 광선이 브루스터 각으로 입사될 수 있도록 소정 각도로 기울어져 있다.Unpolarized parallel light rays provided from the line
상기 편광 소자(211)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)이 접합되는 측면은 사선으로 절단되어 접합면(222)을 가지며, 비편광된 광이 상기 접합면(222)을 통과하는 영역을 접합 경계부(x-y영역)라고 한다.The side surface of the
상기 접합 경계부(x-y영역)에서 제 1 석영 기판(200a)과 제 2 석영 기판(200b)의 접합 측면 부분이 사선 절단되어 접합되어 대형의 편광 소자를 형성하므로 상기 대면적의 배향막을 균일하게 광배향 처리할 수 있으며, 기판의 상하 평면, 측면에서 수직 접합면을 가지는 경우의 그래프 K와 비교하여 광 조도 분포가 상당히 개선된 것을 볼 수 있다.Since the junction side portions of the
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에서, 광 조사 장치의 편광 소자에서 석영 기판의 개수를 증가시킨 도면이다.8 is a diagram in which the number of quartz substrates is increased in the polarizing element of the light irradiation apparatus in the first embodiment of the present invention.
광원에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자는 적어도 두개 이상의 복 수 개의 석영 기판을 연이어 접합시켜 형성한다.A polarizing element for emitting unpolarized light emitted from a light source as polarized light is formed by successive bonding of at least two or more quartz substrates.
여기서, 제 1 석영 기판(200a), 제 2 석영 기판(200b), 제 3 석영 기판(200c)이라고 하며, 상기 복수개의 석영 기판들의 배열 방향은 광원의 길이 방향과 동일한 방향으로 일렬 배열되어 모서리가 서로 사선으로 접합된다.Here, the
한편, n개의 석영 기판들이 연접될 경우, 상기 편광 소자에는 접합 경계부가 (n-1)개가 형성된다.On the other hand, when n quartz substrates are connected, (n-1) junction boundaries are formed in the polarizer.
따라서, M×N 사이즈의 대형 기판에 대해서도 상기 석영 기판을 연이어 접합시켜 적어도 상기 대형 기판의 어느 한 모서리의 길이(M 또는 N)가 되도록 형성함 으로써 일 방향으로 상기 대형 기판을 이동시키며 스캔하여 상기 대형 기판 상에 형성된 배향막을 광배향시킬 수 있다.Therefore, the quartz substrates are successively bonded to M × N sized large substrates so as to have a length (M or N) of at least one edge of the large sized substrate so as to move and scan the large substrates in one direction. The alignment film formed on the large substrate can be photo-aligned.
여기서, 상기 접합 경계부(m-n, m'-n')는 복수 개가 발생되며, 접합면(222a)은 석영 기판의 상하의 평면에서 사선으로 이루어지며, 상기 접합 경계부(m-n, m'-n')에서 광조도가 소정 저하되기는 하나, 기준 조도값 a 이상을 가질 경우 배향막의 배향 특성을 균일하게 형성될 수 있다.Here, a plurality of junction boundaries mn and m'-n 'are generated, and a
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에서, 광 조사 장치의 편광 소자에서 석영 기판의 개수를 증가시킨 도면이다.9 is a view of increasing the number of quartz substrates in the polarizing element of the light irradiation apparatus in the second embodiment of the present invention.
광원에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자는 적어도 두개 이상의 복 수 개의 석영 기판을 연이어 접합시켜 형성한다.A polarizing element for emitting unpolarized light emitted from a light source as polarized light is formed by successive bonding of at least two or more quartz substrates.
여기서, 상기 접합 경계부(x-y, x'-y')는 복수 개가 발생되며, 상기 석영기판의 측면에서 사선 절단되어 접합되며, Z상기 접합 경계부(x-y, x'-y')에서 광조도가 소정 저하되기는 하나, 기준 조도값 a 이상을 가질 경우 배향막의 배향 특성을 균일하게 형성될 수 있다.Here, a plurality of junction boundaries xy and x'-y 'are generated, and are bonded by cutting diagonally on the side of the quartz substrate, and light intensity is predetermined at the Z junction junctions xy and x'-y'. Although lowered, when the reference roughness value a or more, the alignment characteristics of the alignment layer may be uniformly formed.
도 10은 본 발명에 따른 제 3 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면과 광 조도 분포 특성을 보여주는 그래프이다.10 is a view showing a light irradiation apparatus and a graph showing light intensity distribution characteristics as a third embodiment according to the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 조사 장치는 라인 타입(line-type)의 광원(301)과, 상기 광원(301)에서 조사된 비편광된 빛을 편광된 광으로 출사시키는 편광 소자(311)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광 소자(311)는 제 1, 2 석영 기판(300a, 300b)을 연이어 접합시켜 형성한다.As shown in FIG. 10, the light irradiation apparatus according to the present invention includes a line-
여기서, 상기 편광 소자(311)는 석영 기판(300a, 300b)이 적어도 2개 이상이 상기 광원(301)의 길이 방향과 동일한 방향으로 일렬 배열되어 측면이 서로 접합되어 구성되며, 상기 석영 기판의 상하 평면이 사선으로 절단되어 접합된 접합면(322a)을 가지는 구조이다.Here, the
그리고, 상기 석영 기판(300a, 300b)은 상기 광원(301)으로부터 입사되는 비편광된 빛이 브루스터 각(Brewster's angle)로 입사되도록 소정 각도로 기울어져 지지대(도시되지 않음)에 의해 지지되고 있다.The
그리고, 상기 편광 소자(311)와 연결되어 상기 편광 소자(311)에 진동을 일으키기 위한 진동 제어부(330)를 더 구비하고 있다.In addition, a
상기 진동 제어부(330)는 상기 편광 소자(311)를 일정 주기로 소정 방향 진동시키며, 진동폭은 (±z)로서 상하 또는 좌우로 이루어진다.The
이때, 상기 편광 소자(311)의 진동 방향은 배향막(313)이 형성된 기판(315)의 이동 방향과 수직 방향으로 진동하는 것이 바람직하며, 상기 편광 소자(311)의 진동 방향과 상기 기판(315)의 이동 방향은 서로 수직할 수도 있다.In this case, the vibration direction of the
상기와 같이 구성되는 광 조사 장치를 이용하여 기판(315) 상의 배향막(313)을 광배향처리하는 공정을 보면 다음과 같다.A process of photoaligning the
먼저, 상기 기판(315) 상의 배향막(313) 초기 지점에 상기 라인 타입의 광원(301)과 소정 각도 기울어진 편광 소자(311)가 배치된다.First, the line
그리고, 상기 광원(301)으로부터 조사되는 비편광된 빛이 상기 편광 소자(311)를 투과하여 편광된 광으로 상기 배향막(313)을 광배향처리하며, 이때 상기 진동 제어부(330)에서 상기 편광 소자(311)를 진동시키며 상기 편광 소자(311)의 접합 경계부(m-n영역)에서의 광 조도 특성을 더욱 향상시켜 상기 배향막(313)을 균일하게 광배향처리시킬 수 있게 한다. In addition, non-polarized light irradiated from the
상기 광 조사 장치에 의하여 기판(315) 위치에 따른 광 조도 분포를 보면, 상기 접합 경계부인 m-n 위치에서 진동폭인 ±z만큼 확장되어 좌표(m-z, n+z)의 사이에서 광 조도가 소정 하락되는 것을 볼 수 있다.Looking at the light intensity distribution according to the position of the
그러나, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 상기 편광 소자(311)를 소정의 진동폭(±z)으로 진동시킴으로써 진동시키지 않는 경우와 대비하여 일정 시간에 대하여 상기 접합 경계부와 주변에서의 광 조도량을 균일하며 낮은 하락폭을 가지도록 함으로써 배향막의 광배향 특성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 광 조도 분포가 기준 조도값 a 이상의 값을 가진다.However, according to the third embodiment of the present invention, the amount of light illuminance at the junction boundary and the periphery for a predetermined time is compared with the case where the
도 11은 본 발명에 따른 제 4 실시예로서, 광 조사 장치를 보여주는 도면과 광 조도 분포 특성을 보여주는 그래프이다.11 is a view showing a light irradiation apparatus and a graph showing light intensity distribution characteristics as a fourth embodiment according to the present invention.
도 11은 도 10에서 도시하여 설명한 도면을 참조하여, 중복되는 부분에 대해서는 생략하여 설명한다.11 will be omitted with reference to the drawings shown in FIG.
도 11을 참조하면, 석영 기판의 측면이 사선으로 절단되어 접합된 접합면(322b)을 가지는 구조이다.Referring to FIG. 11, the side surface of the quartz substrate has a joining
편광 소자(311)와 연결되어 상기 편광 소자(311)에 진동을 일으키기 위한 진동 제어부(330)를 더 구비하고 있다.It is further provided with a
상기 진동 제어부(330)는 상기 편광 소자(311)를 일정 주기로 소정 방향 진 동시키며, 진동폭은 (±z)로서 상하 또는 좌우로 이루어진다.The
이때, 상기 편광 소자(311)의 진동 방향은 배향막(313)이 형성된 기판(315)의 이동 방향과 수직 방향으로 진동할 수도 있으며, 상기 편광 소자(311)의 진동 방향과 상기 기판(315)의 이동 방향은 서로 수직할 수도 있다.In this case, the vibration direction of the
상기 러빙 방향과 상기 석영 기판의 기울여진 방향은 서로 수직할 수 있다.The rubbing direction and the inclined direction of the quartz substrate may be perpendicular to each other.
상기 광원(301)으로부터 조사되는 비편광된 빛이 상기 편광 소자(311)를 투과하여 편광된 광으로 상기 배향막(313)을 광배향처리하며, 이때 상기 진동 제어부(330)에서 상기 편광 소자(311)를 진동시키며 상기 편광 소자(311)의 접합 경계부(x-y영역)에서의 광 조도 특성을 더욱 향상시켜 상기 배향막(313)을 균일하게 광배향처리시킬 수 있게 한다. Non-polarized light irradiated from the
상기 광 조사 장치에 의하여 기판(315) 위치에 따른 광 조도 분포를 보면, 상기 접합 경계부인 x-y 위치에서 진동폭인 ±z만큼 확장되어 좌표(x-z, y+z)의 사이에서 광 조도가 소정 하락되는 것을 볼 수 있다.Looking at the light intensity distribution according to the position of the
그러나, 본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 상기 편광 소자(311)를 소정의 진동폭(±z)으로 진동시킴으로써 진동시키지 않는 경우와 대비하여 일정 시간에 대하여 상기 접합 경계부와 주변에서의 광 조도량을 균일하며 낮은 하락폭을 가지도록 함으로써 배향막의 광배향 특성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 광 조도 분포가 기준 조도값 a 이상의 값을 가진다.However, according to the fourth embodiment of the present invention, the amount of light illuminance at the junction boundary and the periphery for a predetermined time is compared with the case where the
도 12는 본 발명에 따른 광 조사 장치를 이용하여 배향처리된 배향막의 러빙 방향과 광배향 방향을 보여주는 표이다.12 is a table showing a rubbing direction and a photo alignment direction of the alignment layer oriented using the light irradiation apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 광 조사 장치는 기판 상의 배향막을 광배향처리하는데, 상기 광배향처리하기 위해 사용되는 편광은 소정의 편광 방향을 가지게 된다.The light irradiation apparatus according to the present invention photoaligns the alignment film on the substrate, and the polarization used for the photoalignment treatment has a predetermined polarization direction.
이때, 상기 배향막은 도포된 배향막 상에 편광을 조사하여 광배향처리할 수도 있고, 러빙 공정을 통해 1차 배향 처리를 한 후 편광을 조사하여 2차 배향처리할 수도 있다.In this case, the alignment layer may be photo-aligned by irradiating polarized light on the coated alignment layer, or may be subjected to secondary alignment by irradiating polarized light after performing a primary alignment treatment through a rubbing process.
이와 같이 2차에 걸쳐 러빙 배향과 광배향을 수행하는 이유는, 접촉식인 러빙 공정이 공정의 용이성은 있으나 러빙에 관계된 여러 공정 변수들에 의해 배향도를 미세하게 조절하기가 어렵고 스크래치(scratch) 등에 의해 배향 특성이 저하되는 문제점을 비접촉식인 광배향 공정을 통하여 미세하게 배향도를 조절하고 배향 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.The reason for performing the rubbing orientation and the optical alignment in the second order is that the contact rubbing process is easy to process, but it is difficult to finely control the orientation degree by various process variables related to rubbing, This is because the problem of deterioration of the orientation characteristic can be finely controlled by the non-contact optical alignment process and the orientation characteristic can be improved.
상기 러빙 공정을 통해 1차 배향 처리를 할 경우에는 상기 배향막에 제 1 방향으로 러빙 방향을 가지며, 2차 배향 처리시에는 상기 러빙 방향인 제 1 방향과 수직인 제 2 방향의 편광된 광을 조사한다. 이때, 상기 기판은 상기 러빙 방향과 수직인 제 2 방향으로 이동시킨다.When the primary alignment treatment is performed through the rubbing process, the alignment layer has a rubbing direction in a first direction, and during the secondary alignment treatment, polarized light is irradiated in a second direction perpendicular to the first direction as the rubbing direction. do. At this time, the substrate is moved in a second direction perpendicular to the rubbing direction.
그런, 상기 기판이 러빙 방향과 항상 수직인 제 2 방향을 이동되는 것은 아니며, 상기 석영 기판의 기울이는 방향과 상기 러빙 방향을 고려하여 상기 기판의 이동 방향이 결정된 것이다.Such a substrate is not moved in a second direction that is always perpendicular to the rubbing direction, and the moving direction of the substrate is determined in consideration of the tilting direction of the quartz substrate and the rubbing direction.
따라서, 상기 편광된 광에 의해 상기 배향막의 주쇄 또는 측쇄의 연결 고리가 비등방적으로 분해되므로, 상기 러빙 방향으로 동일한 방향으로 배향 방향이 결정된다.Therefore, since the link ring of the main chain or side chain of the alignment layer is anisotropically decomposed by the polarized light, the alignment direction is determined in the same direction in the rubbing direction.
본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 광 조사 장치 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the light irradiation apparatus and its manufacturing method according to the present invention are not limited thereto, and the technical scope of the present invention It is apparent that modifications and improvements are possible to those skilled in the art.
본 발명은 라인 타입의 광원을 사용하고 스캔하면서 배향막을 광배향시킴으로써 제조 수율을 향상시키는 제 1 의 효과가 있다.The present invention has a first effect of improving the production yield by photoaligning the alignment film while using a line type light source and scanning.
또한, 본 발명은 편광 소자를 다수의 석영 기판을 접합시켜 사용하며, 상기 접합면을 기판 면에 대하여 사선으로 형성시킴으로써 대면적 기판에 형성된 배향막에 대하여 광 조도 특성을 균일하게 함으로써 배향 특성을 향상시키는 제 2 의 효과가 있다.In addition, the present invention uses a polarizing element bonded to a plurality of quartz substrates, and by forming the bonding surface in an oblique line with respect to the substrate surface to improve the alignment characteristics by making the light intensity characteristics uniform with respect to the alignment film formed on the large-area substrate There is a second effect.
또한, 본 발명은 편광 소자를 다수의 석영 기판을 사선 절단된 모서리를 접합시켜 사용하며, 상기 편광 소자를 소정의 진동폭으로 진동시키면서 광배향시킴으로써 대면적에 기판에 형성된 배향막에 대하여 광 조도 특성을 더욱 균일하게 함으로써 배향 특성을 더욱 향상시키는 제 3 의 효과가 있다.In addition, the present invention uses a polarizing element by bonding a plurality of quartz substrates with diagonally cut edges, and optically aligns the polarizing element with a predetermined oscillation width, thereby further improving light intensity characteristics with respect to the alignment film formed on the substrate in a large area. By making it uniform, there exists a 3rd effect which further improves an orientation characteristic.
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57167006A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-14 | Fujitsu Ltd | Polarization separating element |
JP2004045767A (en) | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Asahi Techno Glass Corp | Polarized light converting element and its manufacturing method |
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