KR101234406B1 - 광배향용 편광광 조사 장치 - Google Patents

Abstract

300nm 이하의 파장 영역에서도 양호한 소광비의 편광광을 얻을 수 있고, 또, 이 파장 영역에 있어서, 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도, 투과율이 변화하지 않고, 또 편광축이 회전하지 않는 광배향용 편광광 조사 장치를 제공하는 것이다.

워크(4)가 도면 중 화살표 방향으로 반송되고, 광조사부(6)로부터의 광은 와이어 그리드형 편광 소자(1)에 의해 편광되며, 광조사부(6)의 아래를 반송되는 워크(4)에 조사되어 광배향 처리가 행해진다. 와이어 그리드형 편광 소자(1)의 그리드는 산화 티탄(TiOx)에 의해 형성되어 있어, 파장 240nm-300nm인 범위에 있어서, 소광비가 15:1 이상인 편광광을 얻을 수 있고, 파장이 300nm 이하인 영역에 있어서, 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도 투과율이 변화하는 일이 없고, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도, 편광축이 회전하는 일이 없다.

Description

광배향용 편광광 조사 장치 {POLARIZED LIGHT IRRADIATION APPARATUS FOR PHOTO-ALIGNMENT}

본 발명은, 액정 패널의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등에 소정의 파장의 편광광을 조사하여 배향을 행하는 광배향용 편광광 조사 장치에 관한 것으로, 특히, 선형상의 광원인 봉형상 램프와 와이어 그리드형 편광 소자를 조합한 광배향용 편광광 조사 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 패널의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등의 배향 처리에 관하여, 배향막에 소정의 파장의 편광광을 조사함으로써 배향을 행하는, 광배향으로 불리는 기술이 채용되게 되었다.

이하, 상기 광에 의해 배향을 행하는 배향막이나 배향층을 형성한 필름을 총칭하여 광배향막이라고 부른다. 광배향막은, 액정 패널의 대형화와 함께 대면적화(예를 들면 한 변이 2m 이상인 사각형)하고 있으며, 그와 함께 광배향막에 편광광을 조사하는 편광광 조사 장치도 대형화하고 있다.

최근, 이러한 대면적의 광배향막에 대해 광배향을 행하기 위해, 봉형상 램프와 와이어 그리드 형상의 그리드를 가지는 편광 소자(이하, 와이어 그리드형 편광 소자라고 한다)를 조합한 광조사 장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2 참조).

광배향막용의 편광광 조사 장치에 있어서 봉형상 램프는, 발광 길이가 비교적 긴 것을 만들 수 있다. 그 때문에, 배향막의 폭에 따른 발광 길이를 구비한 봉형상 램프를 사용하여, 그 램프로부터의 광을 조사하면서, 배향막을 램프의 길이 방향에 직교하는 방향으로 이동시키면, 넓은 면적의 배향막을 비교적 단시간에 광배향 처리를 행할 수 있다.

도 8에, 선형상의 광원인 봉형상 램프와 와이어 그리드형 편광 소자를 조합한 편광광 조사 장치의 구성예를 나타낸다.

그 도면에 있어서, 광배향막인 워크(40)는, 예를 들면 시야각 보상 필름과 같은 띠형상의 긴 워크이며, 송출 롤(R1)로부터 송출되고 도면중 화살표 방향으로 반송되어, 후술하는 바와 같이 편광광 조사에 의해 광배향 처리되고, 권취 롤(R2)에 의해 감겨진다.

편광광 조사 장치의 광조사부(20)는, 광배향 처리에 필요한 파장의 광(자외선)을 방사하는 봉형상 램프(21), 예를 들면 고압 수은 램프나 수은에 다른 금속을 더한 메탈할라이드램프와, 봉형상 램프(21)로부터의 자외선을 워크(40)를 향해 반사하여 집광하는 집광경(22)을 구비한다. 상기와 같이, 봉형상 램프(21)의 길이는, 발광부가, 워크(40)의 반송 방향에 직교하는 방향의 폭에 대응하는 길이를 구비한 것을 사용한다. 광조사부(20)는, 램프(21)의 길이 방향이 워크(40)의 폭 방향(반송 방향에 대해서 직교 방향)이 되도록 배치한다.

광조사부(20)의 광출사측에는, 편광 소자인 와이어 그리드형 편광 소자(10)가 설치된다. 광조사부(20)로부터의 광은 와이어 그리드형 편광 소자(10)에 의해 편광되고, 광조사부(20)의 아래를 반송되는 워크(40)에 조사되어 광배향 처리가 행해진다.

와이어 그리드형 편광 소자에 대해서는, 예를 들면 특허 문헌 3이나 특허 문헌 4에 상세한 것이 나타나 있다.

도 9에 와이어 그리드형 편광 소자의 개략의 구조를 나타낸다.

와이어 그리드형 편광 소자(10)는, 편광하고자 하는 광의 파장(광배향인 경우는, 광배향을 행하기 위해 필요한 자외선의 파장)을 투과시키는 기판(예를 들면 석영)(10b)의 표면에, 길이가 폭보다도 훨씬 긴 복수의 직선형상의 전기 도체(예를 들면 크롬이나 알루미늄 등의 금속선, 이하 그리드(10a)라고 부른다)를, 피치 P의 등간격으로 평행하게 배치한 것이다.

또한, 기본적으로는, 그리드(10a)의 피치(P)를 좁게 하면, 편광시키는 광의 파장이 짧아진다.

광로 중에 이 편광 소자를 삽입하면, 그리드의 길이 방향에 평행한 편광 성분은 대부분 반사되고, 직교하는 편광 성분은 통과한다. 따라서, 와이어 그리드형 편광 소자를 통과한 광은, 편광 소자의 그리드의 길이 방향에 직교하는 방향의 편광축을 갖는 편광광이 된다.

또한, 그리드를 형성하는 제조 방법이나 재질에 대해서는, 개량이나 새로운 제안이 이루어지고 있으며, 그러한 것으로 예를 들면 특허 문헌 5가 있다.

종래, 광배향막용의 편광광 조사 장치로서, 선형상의 광원인 봉형상 램프에 와이어 그리드형 편광 소자를 조합시키는 것이 행해지고 있던 것은 다음과 같은 이유 때문이다.

봉형상 램프로부터의 광은 발산광이며, 램프의 출사측에 편광 소자를 배치하여 편광광을 얻으려고 해도, 편광 소자에는 다양한 각도의 광이 입사한다.

편광 소자로서는, 증착막이나 브루스터각을 이용한 것이 알려져 있다.

그러나, 이러한 편광 소자는, 편광 소자에 정해진 각도로 입사하는 광밖에 편광시킬 수 없어, 그 이외의 각도로 입사한 광은, 거의 편광시키지 않고 통과시켜 버린다. 그 때문에, 광원이 발산광인 경우, 증착막이나 브루스터각을 이용한 편광 소자를 사용하면, 편광 소자에 입사하는 광을 평행광으로 하여 입사 각도를 맞춘 경우에 비하면, 얻어지는 편광광의 소광비가 나빠진다.

또, 유기막을 이용한 편광 소자도 있지만, 이것은, 광배향을 위해 사용되는 자외역의 광을 장시간 조사하면 특성이 열화되므로, 공업적으로 사용하는 것은 어렵다.

이에 반해, 와이어 그리드형 편광 소자는, 편광 소자에 입사하는 광의 각도에 대한 출사하는 편광광의 소광비의 의존성이 작다. 그 때문에, 봉형상 램프로부터 출사하는 광과 같은 발산광이어도, 입사 각도가 ±45°인 범위이면, 광이 조사되는 영역 전체에 걸쳐, 비교적 양호한 소광비의 편광광을 얻을 수 있다.

그 때문에, 봉형상 램프의 길이를 광배향막의 폭에 대응시켜 형성하고, 광배향막을 편광광 조사 장치에 대해서 상대적으로 한방향으로 이동시키면, 원리적으로 는 1개의 램프로, 넓은 면적의 광배향막의 배향 처리를 행할 수 있다.

봉형상 램프에 와이어 그리드의 편광 소자를 조합하면, 광원으로부터의 광을 평행광으로 하기 위한 광학 소자가 불필요하여, 장치 전체를 염가로 제작할 수 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허 공보 2004-163881호

특허 문헌 2: 일본 공개특허 공보 2004-144884호

특허 문헌 3: 일본 공개특허 공보 2002-328234호

특허 문헌 4: 일본 공표특허 공보 2003-508813호

특허 문헌 5: 일본 공개특허 공보 2007-178763호

비특허 문헌 1: H.Shitomi.et.al. 「Optically Controlled Alignment of Liquid Crystal on Polyimide Films Exposed to Undulator Radiation」Proc.Int.Conf.SRMS-2 Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38(1999).pp.176-179

종래는 파장 300nm-500nm의 편광광으로 배향하는 광배향막이 많았다. 그러나, 최근, 파장 30Onm 이하(200nm~300nm)의 편광광으로 배향하는 광배향막도 만들어지게 되었다(비특허 문헌 1 참조).

그 때문에, 편광광 조사 장치로서, 파장 300nm 이하(200nm-300nm)의 편광광을 출사하는 장치, 특히 260nm±10nm(바람직하게는 260nm±20nm)의 파장 영역에서 소광비가 15:1 이상인 편광광이 얻어지는 장치가 요구되게 되었다.

그러나, 그와 같은 장치를, 봉형상 램프와 와이드 그리드형 편광 소자의 조합으로 제작하려고 하면, 다음과 같은 문제가 있다.

와이어 그리드형 편광 소자의 그리드는 에칭에 의해 형성된다. 그 때문에, 그리드의 재료로서, 종래는, 가공이 용이한 알루미늄이 사용되는 경우가 많았다. 그러나, 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우, 이하의 3가지의 문제가 발생하는 것을 본 발명자는 발견했다.

(1): 파장이 300nm 이하인 영역에서는, 편광광의 소광비가 저하되고, 약 250nm 이하의 파장 영역에서는 소광비가 1:1이 된다(편광시키지 않게 된다).

(2): 파장이 340nm 이하인 영역에서는, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도에 따라 투과율이 변화한다. 상기한 바와 같이, 봉형상 램프로부터의 광은 발산광이다. 그 때문에, 편광 소자에 입사하는 광의 각도는 장소에 따라 다르다(램프의 바로 아래 즉 편광 소자의 중앙부에서는 입사 각도가 작은 광의 성분이 많고, 주변부에서는 입사 각도가 큰 광의 성분이 많다). 따라서, 편광 소자에 입사하는 광의 각도에 따라 투과율이 변화하면, 출사하는 편광광에는 조도 불균일이 생긴다(편광광 조사 영역의 조도 분포가 커진다).

(3): 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 커지면, 편광 소자로부터 출사하는 편광광의 방향이 변화한다. 즉, 편광 소자로의 입사 각도가 커짐에 따라, 출사하는 편광광의 편광축의 회전 각도가 커진다.

상기와 같이, 편광 소자에 입사하는 광의 각도는, 편광 소자의 중앙부에서는 입사 각도가 작은 광의 성분이 많고, 주변부에서는 입사 각도가 큰 광의 성분이 많 다. 그 때문에, 편광광이 조사되는 조사 영역의 중앙부에서는, 편광광의 편광축의 방향은 원하는 방향을 향하고 있었다고 해도, 주변부에서는, 편광광의 편광축의 방향은, 원하는 방향으로부터 회전하여 어긋난다. 즉, 편광광의 조사 영역에 있어서, 편광축의 방향에 편차가 생긴다.

편광광의 조사 영역에 있어서, 편광광의 조도 불균일이나 편광축의 방향에 편차가 있는 상태에서 처리하면, 배향막에, 원하는 배향 특성을 얻을 수 없는 부분이 생기는 경우가 있다.

본 발명은, 상기 서술한 사정에 의해 이루어진 것이며, 선형상의 광원과 와이어 그리드형 편광 소자를 조합하여, 광배향막에 대해서 편광광을 조사하는 편광광 조사 장치에 있어서, 300nm 이하의 파장 영역에서도 양호한 소광비의 편광광을 얻을 수 있고, 또, 파장이 300nm 이하인 영역에 있어서, 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도 투과율이 변화하는 일이 없으며, 또한, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도, 출사하는 편광광의 방향이 변화하는(편광축이 회전하는) 일이 없는 광배향용 편광광 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자가 예의 검토한 결과, 와이어 그리드형 편광 소자의 그리드를 산화 티탄(TiOx)에 의해 형성함으로써, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 산화 티탄(TiOx)으로 형성한 그리드를 갖는 편광 소자를 이용하면, 300nm 이하의 파장 영역에서도 양호한 소광비의 편광광을 얻을 수 있고, 광배향막 의 감도가 200~300nm인 범위에 있는 워크여도, 효과적으로 광배향 처리를 행할 수 있다.

이상에 기초하여, 본 발명에 있어서는, 선형상의 광원으로부터의 광을 와이어 그리드형 편광 소자에 의해 편광시켜 출사하는 광조사부를 구비하고, 그 광조사부로부터의 편광광을 배향막에 대해서 조사하는 광배향용 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 와이어 그리드형 편광 소자의 그리드를 산화 티탄(TiOx)에 의해 형성한다.

본 발명에 있어서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 와이어 그리드형 편광 소자의 그리드를, 산화 티탄(TiOx)에 의해 형성함으로써, 300nm 이하의 파장 영역에서도, 양호한 소광비의 편광광을 얻을 수 있다.

구체적으로는, 260nm±20nm인 범위에서, 15:1 이상의 소광비를 얻을 수 있다.

이 때문에, 상기 와이어 그리드형 편광 소자와 선형상의 광원을 이용하여, 광배향용 편광광 조사 장치의 광조사부를 구성함으로써, 광배향막의 감도가 200~300nm인 범위에 있는 워크의 광배향을 효과적으로 행하는 것이 가능해진다.

(2) 상기 와이어 그리드형 편광 소자를 이용함으로써, 파장이 300nm 이하인 영역에 있어서, 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도, 투과율이 변화하는 일이 거의 없다.

(3) 또, 상기 와이어 그리드형 편광 소자를 이용함으로써, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 달라도, 출사하는 편광광의 방향이 변화하는(편광축이 회전하는) 일이 거의 없다.

도 1에, 본 발명의 실시예의 편광광 조사 장치의 구성예를 나타낸다.

광조사부(6)에는, 도 8과 마찬가지로, 선형상의 광원인, 고압 수은 램프나, 수은에 금속을 더한 메탈할라이드램프 등의 봉형상의 램프(2)와, 램프(2)로부터의 광을 반사하는 홈통형상의 반사경(3)이 내장되어 있다. 또 광출사측에는 와이어 그리드형 편광 소자(1)가 설치되어 있다. 여기서, 봉형상의 고압 수은 램프나 메탈할라이드램프는, 파장 300nm 이하의 광을 방사하는 광원으로서 알려져 있다.

또한, 그 도면에서는, 도 8과 달리, 광배향막이 형성되어 있는 워크(4)는, 띠형상의 워크가 아니라 광투과성의 기판 상에 광배향막(4a)이 형성된 패널 기판이며, 워크 스테이지(5) 상에 올려 진다. 이 광배향막(4a)의 감도는 예를 들면 200nm~300nm인 범위에 있다.

패널 기판인 경우도, 띠형상 워크인 경우와 마찬가지로, 패널 기판의 폭에 대응하는 발광 길이를 구비한 램프를 사용하여, 워크(4)를, 편광광이 조사되고 있는 영역에 대해서, 램프(2)의 길이 방향에 대해 직교 방향으로 상대적으로 이동시켜 광배향 처리를 행한다.

즉, 워크(4)가 도면중 화살표 방향으로 반송되고, 광조사부(6)로부터의 광은 와이어 그리드형 편광 소자(1)에 의해 편광되며, 광조사부(6)의 아래를 반송되는 워크(4)에 조사되어 광배향 처리가 행해진다.

이하, 선형상의 광원으로서 봉형상 램프를 예로 하여 설명하지만, 최근은, 자외광을 방사하는 LED나 LD도 실용화되고 있으며, 이러한 LED 또는 LD를 직선형상으로 늘어 놓아 배치하여 선형상 광원으로 해도 된다. 또한 그 경우는, LED 또는 LD를 늘어 놓는 방향이 램프의 길이 방향에 상당한다.

도 2에 본 발명의 실시예의 와이어 그리드형 편광 소자의 구성을 나타낸다.

그 도면에 나타내는 바와 같이, 와이어 그리드형 편광 소자의 그리드를, 산화 티탄(TiOx)에 의해 형성한다.

산화 티탄의 그리드(1a)는, 200nm~300nm인 파장의 광을 투과시키는 기판(예를 들면 석영이나 불화마그네슘 등)(1b)의 표면에 형성한다. 그리드의 피치는 150nm이다. 또, 그리드(1a)의 높이는 100nm 이상이다.

또한, 와이어 그리드형의 편광 소자는 큰 것은 만들 수 없기 때문에, 실제로 광조사부(6)의 광출사측에 배치할 때에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임(1c)에, 동일한 종류의 와이어 그리드형 편광 소자(1)를 복수 늘어 놓아 구성한다. 편광 소자의 개수는, 편광광을 조사하는 영역의 크기에 맞추어 적절히 선택한다.

도 4에, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 파장과, 출사하는 편광광의 소광비의 관계를 나타낸다. 그 도면에 있어서, 가로축은 광의 파장(nm)이며, 세로축은 소광비를 대수(對數)로 나타낸 것이다.

도 4에 있어서, A(마름모형 플롯)는 그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우이며, B(삼각 플롯)는 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우이다. 또한, 양자 모두 그리드의 피치는 150nm이다.

그 도면에 나타내는 바와 같이, 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우, 파장 300nm 이상의 영역에서는, 50:1 이상의 양호한 소광비를 얻을 수 있다. 그러나, 파장 300nm 이하의 영역에서는, 소광비는 저하되고, 파장 약 270nm에 있어서, 소광비는 약 10:1이 되며, 파장 약 250nm에 있어서, 소광비는 약 1:1이 되어 편광광을 얻을 수 없게 된다.

이에 반해, 그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우, 파장 300nm 이하의 영역에 있어서의 소광비는, 알루미늄인 경우에 비해 양호하여, 파장 240nm-300nm인 범위에 있어서, 소광비가 15:1 이상인 편광광을 얻을 수 있다. 또한, 240nm 이하의 점선은 추측값이다.

상기한 바와 같이, 현재, 260nm±10nm(바람직하게는 260nm±20nm)의 파장 영역에서 소광비가 15:1 이상인 편광광을 얻을 수 있는 장치가 요구되고 있는데, 그리드를 산화 티탄으로 형성한 와이어 그리드형 편광 소자를 이용하면, 이 요청에 응할 수 있다.

또한 이론적으로는, 그리드를 알루미늄으로 형성해도, 피치를 좁게 하면, 짧은 파장의 광을 편광시킬 수 있을 것이다. 그러나, 실제로 피치를 좁게 하면, 그리드가 결락하거나 사행(蛇行)하여, 출사하는 편광광의 질이 저하되어, 그 결과, 소광비가 15:1 이상인 편광광을 얻을 수 없었다. 현재 상태에서는, 150nm보다도 좁은 피치의 와이어 그리드형 편광 소자이며, 공업적으로 사용할 수 있는 것을 만드는 것은 곤란하다.

도 5에, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 각도와, 그 각 도로 입사한 광의 분광 투과율을 나타낸다. 도 5(a)는 그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우의 실험 결과이며, 도 5(b)는 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우의 실험 결과이다.

양쪽 도면 모두, 가로축은 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 파장(nm)이며, 세로축은 광의 투과율(%)이다. 각각, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도(입사각)가, 0°(수직 입사)인 경우, 30°인 경우, 45°인 경우에 대해 측정했다.

그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우나, 알루미늄으로 형성한 경우도, 파장이 340nm 이상인 영역에서는, 편광 소자에 입사하는 광의 각도가 변화해도 투과율은 변함없다.

그러나, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우는, 파장이 340nm 이하인 영역에서는, 입사각이 커지면, 특정의 파장 영역에 있어서 투과율이 저하되고 있다.

예를 들면, 편광 소자에 입사하는 각도가 30˚인 광의 투과율은, 파장 270nm~300nm의 영역에 있어서, 입사 각도가 0˚인 광에 비해, 투과율이 약 10% 저하되는 경우가 있다. 또, 편광 소자에 입사하는 각도가 45˚인 광의 투과율은, 파장 280nm~340nm의 영역에 있어서, 입사 각도가 0˚인 광에 비해, 투과율이 약 15% 저하되는 경우가 있다.

상기한 바와 같이, 광원으로서 봉형상 램프를 사용하는 경우, 봉형상 램프로부터의 광은 발산광이며, 램프의 바로 아래 즉 편광 소자의 중앙부에서는 입사 각 도가 작은 광의 성분이 많고, 주변부에서는 입사 각도가 큰 광의 성분이 많다.

따라서, 상기와 같이, 광의 입사 각도가 커짐으로써 광의 투과율이 저하되면, 편광광이 조사되는 영역의 주변부에서는 편광광의 조도가 작아진다. 따라서, 편광광 조사 영역의 주변부에서는, 광배향막의 광배향 처리를 충분히 행할 수 없다.

이에 반해, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우는, 입사각이 0˚ 30˚ 45˚ 중 어느 경우에 있어서나, 200nm~300nm의 파장 영역에 있어서 투과율에 거의 차이가 없다. 따라서, 편광광이 조사되는 조사 영역에 있어서, 편광광의 조도 불균일이 없는(조도 균일도가 높은) 조사를 할 수 있다. 따라서, 편광광이 조사되는 전체 영역에 있어서, 광배향막의 광배향 처리를 충분히 행할 수 있다.

도 6에, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 각도와, 출사하는 편광광의 편광축의 회전량의 관계를 나타낸다. 가로축은 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 각도(˚)이며, 세로축은 출사하는 편광광의 편광축의 회전량(˚)이다.

편광축의 회전량은, 입사 각도가 0˚인 경우의 편광축의 방향을 기준으로 하여, 그로부터의 회전 각도를 나타내고 있다.

또한, 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 광의 파장은, 그리드를 산화 티탄으로 형성한 편광 소자인 경우는 254nm이며, 그리드를 알루미늄으로 형성한 편광 소자인 경우는 365nm이다.

그 도면에 나타내는 바와 같이, 그리드를 알루미늄으로 형성한 경우, 광의 입사 각도가 커짐에 따라, 출사하는 편광광의 편광축의 회전량이 커지고, 입사 각도가 45˚인 경우, 편광축은 약 6˚ 회전한다.

상기한 바와 같이, 편광 소자의 중앙부에서는 입사 각도가 작은 광의 성분이 많고, 주변부에서는 입사 각도가 큰 광의 성분이 많으므로, 광의 입사 각도가 커짐으로써 편광광의 편광축의 회전량이 커지면, 편광광이 조사되는 영역의 주변부에서는, 편광광의 편광축의 방향이 원하는 방향으로부터 크게 회전되어 버린다(어긋나 버린다). 따라서, 편광광 조사 영역의 주변부에서는, 광배향막을 원하는 방향으로 광배향 처리할 수 없지는 않다.

이에 반해, 그리드를 산화 티탄으로 형성한 경우, 광의 입사 각도가 변화해도, 출사하는 편광광의 편광축은 거의 회전하지 않는다.

따라서, 편광광이 조사되는 영역 전체에 걸쳐, 편광축의 편차가 없는 조사를 할 수 있다. 따라서, 편광광이 조사되는 전체 영역에 있어서, 광배향막을 원하는 방향으로 광배향 처리할 수 있다.

도 7에, 본 발명의 편광광 조사 장치의 다른 구성예를 나타낸다.

그 도면은, 봉형상 램프(2)와 집광경(3), 및 그리드를 산화 티탄으로 형성한 와이어 그리드형 편광 소자(1)를 구비한 광조사부(6)를, 복수, 워크(4)가 반송되는 방향으로 늘어 놓아 설치한 것이다. 광배향막(4a)이 형성되어 있는 워크(4)는 워크 스테이지(5) 상에 재치되고, 그 도면의 화살표 방향으로 반송된다.

광조사부(6)를 복수 설치함으로서, 워크(4) 상의 광배향막(4a)에 조사되는 편광광의 조사량을 늘릴 수 있으므로, 워크(4)의 반송 속도를 빠르게 할 수 있다. 따라서, 광배향의 스루풋(단위 시간 당의 처리 매수)를 올릴 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 편광광 조사 장치의 구성예를 나타내는 도이다.

도 2는 본 발명의 실시예의 와이어 그리드형 편광 소자의 구성예를 나타내는 도이다.

도 3은 복수의 편광 소자를 늘어 놓아 배치한 와이어 그리드형 편광 소자의 구성예를 나타내는 도이다.

도 4는 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 파장과, 출사하는 편광광의 소광비의 관계를 나타내는 도이다.

도 5는 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 각도와, 그 각도로 입사한 광의 분광 투과율을 나타내는 도이다.

도 6은 와이어 그리드형 편광 소자에 입사하는 비편광광의 각도와, 출사하는 편광광의 편광축의 회전량의 관계를 나타내는 도이다.

도 7은 본 발명의 편광광 조사 장치의 다른 구성예를 나타내는 도이다.

도 8은 봉형상 램프와 와이어 그리드형 편광 소자를 조합한 편광광 조사 장치의 구성예를 나타내는 도이다.

도 9는 와이어 그리드형 편광 소자의 개략의 구조를 나타내는 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 와이어 그리드형 편광 소자 1a 와이어 그리드

1b 기판 1c 프레임

2 봉형상의 램프 3 반사경

4 워크 4a 광배향막

5 워크 스테이지 6 광조사부

Claims (1)

1. 선형상의 광원으로부터의 파장 300nm 이하의 광을 와이어 그리드형 편광 소자에 의해 편광시켜 출사하는 광조사부를 구비하고, 그 광조사부로부터의 편광광을 배향막에 대해서 조사하는 광배향용 편광광 조사 장치로서,

   상기 와이어 그리드형 편광 소자는, 기판 및 그 위에 서로 이격되어 형성된 복수의 그리드에 의해 형성되며, 상기 그리드는 산화 티탄에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광배향용 편광광 조사 장치.

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