KR101630007B1 - 편광광 조사 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 편광 소자 유닛을 이용한 편광광 조사 장치에 있어서, 편광판의 경계의 간극으로부터 바깥 공기가 램프 하우스 내에 끌어들여지지 않게 하는 것이다.
편광광 조사 장치는, 봉형상의 램프(21)와 홈통형상의 미러(22)를 가지는 광출사부(2)를 구비하고, 광출사측에 복수의 편광 소자(1)를 늘어놓아 배치한 편광 소자 유닛(80)이 설치된다. 냉각풍은, 냉각기(20)에 의해 냉각되어, 송풍기(30)에 의해, 통풍로(50)를 거쳐, 상기 미러(22)의 광출사측에 보내져, 램프(21)와 미러(22)를 냉각하고, 냉각기(20)에 되돌려진다. 상기 미러(22)와 상기 편광 소자 유닛(80) 사이의 공간에 가스(클린 드라이 에어)를 공급하는 노즐(3)이 설치되어, 상기 공간을 양압으로 한다. 이것에 의해 램프 하우스(10) 내에, 바깥 공기가 끌어들여지는 것을 방지할 수 있다.

Description

편광광 조사 장치{POLARIZED LIGHT ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은, 액정 소자의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등에 소정의 파장의 편광광을 조사하여 배향을 행하는 편광광 조사 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 패널을 시작으로 하는 액정 표시 소자의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등의 배향 처리에 관하여, 자외선 영역의 파장의 편광광을 조사하여 배향을 행하는, 광배향으로 불리는 기술이 채용되게 되었다. 이하, 광에 의해 배향을 행하는 배향막이나, 배향층을 설치한 필름 등, 광에 의해 배향 특성이 생기는 막이나 층을 총칭하여 광배향막이라고 부른다.

광배향막은, 액정 패널의 대형화와 함께, 예를 들면 한 변이 2000mm 이상의 사각형과 같이 대면적화되고 있다.

상기와 같은 대면적의 광배향막에 대해 광배향을 행하기 위해서, 봉형상의 램프와 와이어 그리드 형상의 그리드를 가지는 편광 소자(이하 와이어 그리드 편광 소자라고 한다)를 조합한 편광광 조사 장치가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

광배향막용의 편광광 조사 장치에 있어서 봉형상 램프는, 발광 길이가 비교적 긴 것을 만들 수 있다. 그 때문에, 배향막의 폭에 대응한 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 5에, 선형상의 광원인 봉형상 램프와 와이어 그리드 편광 소자를 조합한 편광광 조사 장치의 구성예를 나타낸다.

이 도면에 있어서, 광배향막인 워크(4)는, 예를 들면 시야각 보상 필름과 같은 띠형상의 긴 워크이며, 송출 롤 R1로부터 송출되고, 도면 중 화살표 방향으로 반송되어, 후술하는 바와 같이 편광광 조사에 의해 광배향 처리되어, 권취 롤 R2에 의해 권취된다.

편광광 조사 장치의 광출사부(2)는, 광배향 처리에 필요한 파장의 광(자외선)을 방사하는 봉형상 램프(21), 예를 들면 고압 수은 램프나 수은에 다른 금속을 더한 메탈 할라이드 램프와, 봉형상 램프(21)로부터의 자외선을 워크(4)를 향해 반사하는 홈통형상의 반사 미러(22)를 구비한다. 상기와 같이, 봉형상 램프(21)의 길이는, 발광부가, 워크(4)의 반송 방향에 직교하는 방향의 폭에 대응하는 길이를 구비한 것을 사용한다. 광출사부(2)는, 램프(21)의 길이 방향이 워크(4)의 폭방향(반송 방향에 대해 직교 방향)이 되도록 배치한다.

광출사부(2)의 광출사측에는, 편광 소자인 와이어 그리드 편광 소자(1)가 설치된다. 광출사부(2)로부터의 광은 와이어 그리드 편광 소자(1)에 의해 편광되어, 편광광 조사 영역이 형성된다. 워크(4)는 광출사부(2) 아래의 편광광 조사 영역을 통과함으로써, 광배향 처리가 행해진다.

광로 중에 와이어 그리드 편광 소자를 삽입하면, 그리드의 길이 방향에 평행한 편광 성분은 대부분 반사 또는 흡수되고, 직교하는 편광 성분은 통과한다. 따라서, 와이어 그리드 편광 소자를 통과한 광은, 편광 소자의 그리드의 길이 방향에 직교하는 방향의 편광축을 가지는 편광광이 된다.

광배향에 사용되는 자외선을 편광하는 와이어 그리드 편광 소자는, 미세한 가공 기술이 필요하여, 반도체 제조에 사용되는 리소그래피 기술이나 에칭 기술을 이용하여 만들어진다. 그 때문에, 대형의 것을 만들 수 없어, 현 상황에서 제작할 수 있는 크기는 φ300mm 정도까지이다.

그래서, 발광 길이가 긴 봉형상의 광원, 예를 들면 길이 1m 내지 3m와 같은 봉형상의 고압 수은 램프나 메탈 할라이드 램프에 대응한, 큰(긴) 편광 소자가 필요한 경우는, 유리 기판으로부터 잘라낸 직사각형의 와이어 그리드 편광 소자를 복수, 그리드의 방향을 맞추어, 프레임 중에 램프의 길이 방향을 따라 늘어놓아, 하나의 편광 소자로서 사용하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조).

일본국 특허공개 2011-145381호 공보 일본국 특허 제4506412호 공보 일본국 특허 제4424296호 공보

타케다, 노나카, 후지모토 「클린 룸 환경 문제 실록산 화합물」클린 테크놀로지 1998년 4월호 34 페이지

도 6은, 도 5에 나타낸 편광광 조사 장치의 등기구(램프 하우스)의 구성예를 나타내는 도이며, 이 도면은 램프의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 단면도를 나타낸다.

램프 하우스(10)에는, 봉형상의 램프(21)와, 단면이 포물선형상인 홈통형상의 반사 미러(22)로 구성되는 광출사부(2)를 가지는 광원부(11)가 설치되며, 그 상부에, 램프 점등 시에 램프나 반사 미러를 냉각하는 냉각풍의 온도를 낮추는 수냉식의 냉각기(라디에이터)(20)와, 냉각풍을 발생시키는 송풍기(블로어)(30)가 배치된다.

광원부(11)는 격벽(40)에 의해 둘러싸여 있으며, 그 외측을 램프 하우스(10)의 외벽(하우징)(60)이 덮고 있다. 램프 하우스(10)의 외벽(60)과 상기의 격벽(40)의 사이에는 간극이 설치되어 있다. 이 간극은, 냉각풍이 통과하는 통풍로(50)가 된다. 또, 램프 하우스(10)의 외벽(60)에는, 광원부(11)로부터 워크(4)를 향해 조사되는 광이 통과하는 광출사창(70)이 형성되어 있다. 이 광출사창(70)에는, 통과하는 광을 편광하는 와이어 그리드 편광 소자(1)를 가지는 편광 소자 유닛(80)이 부착된다.

도 7에 편광 소자 유닛의 구조를 나타낸다.

편광 소자 유닛(80)은, 복수의 와이어 그리드 편광 소자(이하 편광판이라고도 한다)(1)를, 봉형상 램프(21)의 길이 방향을 따라 프레임(유지틀)(81) 내에 늘어놓아 유지한 것이다. 편광판과 편광판 사이에는, 1mm 내지 2mm 정도의 간극을 갖게 할 필요가 있다. 그것은, 편광판들의 그리드의 방향이 평행이 되도록, 각 편광판을 그 평면 내에서 회전시켜 위치 조정을 행해야 하기 때문이다. 편광판과 편광판 사이의 간극은, 편광판이 회전 이동하기 위한 조정 여분이 된다. 그리고, 이 간극은, 여기로부터 비편광광이 누출되지 않도록, 간극의 폭과 편광판의 변의 길이에 맞춘 차광판(82)에 의해 덮여 있다.

도 6으로 되돌아와, 램프 점등 시의 램프 냉각풍의 흐름에 대해서 설명한다.

블로어(30)로부터 송출된 냉각풍은, 격벽(40)과 외벽(60) 사이의 통풍로(50)를 지나, 편광 소자 유닛(80)과 반사 미러(22)의 사이부터 도입되어 램프(21)와 반사 미러(22)를 냉각한다.

램프(21) 및 반사 미러(22)를 냉각하여 온도가 높아진 냉각풍은, 반사 미러(22)의 상부에 형성된 냉각풍 통풍 구멍(41)을 통하여 라디에이터(20)에 흘러들어 냉각되고, 블로어(30)에 의해 다시 램프(21)와 반사 미러(22)를 냉각하도록 송출된다. 즉 냉각풍은 램프 하우스 내를 순환하고 있다.

도 8은, 냉각풍을 순환시키는 편광광 조사 장치의 다른 구성예를 나타낸 도이다. 또한, 이 도면 (a)는, 봉형상 램프의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 단면도이며, 이 도면 (b)는, 이 도면 (a)의 장치를 위에서 본 도이다.

편광광 조사 장치는, 봉형상 램프(21)나 홈통형상의 반사 미러(22)로 구성되는 광원부(11)와, 송풍기(30)나 냉각기(20)를 내장하는 보기(補機)(90)로 구성되며, 광원부(11)와 보기(90)는, 덕트(91, 92)로 접속되어 있다. 또, 보기(90)의 송풍기(블로어)(30)와 냉각기(라디에이터)(20)는 덕트(93)에 의해 접속되어 있다.

광원부(11)의 광출사부에는, 광출사창(70)이 형성되며, 이 광출사창(70)에는, 와이어 그리드 편광 소자(1)를 가지는 편광 소자 유닛(80)이 부착된다.

블로어(30)로부터 송출된 냉각풍은, 보기(90)로부터 덕트(91)를 지나 광원부(11)에 송입되어, 램프(21)와 반사 미러(22) 및 광원부(11) 전체를 냉각하고, 광원부(11)로부터 배기된다. 광원부(11)로부터 배기된 냉각풍은, 덕트(92)를 지나, 보기(90)에 보내지고, 냉각기(20)에 들어가 냉각된다. 냉각된 냉각풍은 송풍기(30)에 들어가, 다시 덕트(91)를 지나 광원부(11)에 보내진다. 이와 같이, 냉각풍은 광원부(11)와 보기(90)의 사이를 순환한다.

상기 램프 하우스 내에서 냉각풍을 순환시키는 광조사기에 대해서는, 예를 들면 특허 문헌 3에 기재되어 있다.

이와 같은, 닫힌 공간인 램프 하우스 내에서 냉각풍을 순환시키는 광조사기에 있어서는, 기본적으로는 램프 하우스 안과 밖에서는, 에어(공기)의 교환은 생기지 않을 것이다. 그러나, 이러한 냉각풍을 블로어에 의해 램프와 미러측으로부터 끌어들이는 구조의 램프 하우스에 있어서는, 램프 하우스 내의 압력은 균일하지 않는다. 도 6, 도 8에 나타내는 장치에 있어서는, 블로어의 취출구(吹出口) 부근의 압력은 높고, 램프 하우스 밖의 주변 분위기에 대해 양압이 된다.

한편, 냉각풍이 끌어들여지는 부근, 예를 들면 램프(21)와 편광 소자 유닛(80)의 사이는 압력이 낮고, 램프 하우스 밖의 주변 분위기에 대해 음압이 된다. 그 때문에, 도 6, 도 8에 나타낸 램프 하우스에 있어서는, 상기한 편광 소자 유닛(80)에 늘어놓은 편광 소자(1)들의 간극으로부터, 바깥 공기가 램프 하우스 내에 끌어들여지게 된다.

이러한 편광광 조사 장치가 배치되는, 반도체나 액정 표시 소자의 공장의 클린 룸의 분위기에는, 실록산 화합물로 불리는 물질이 포함되어 있어, 제조 상의 트러블이나 수율 악화의 원인이 되는 것으로 알려져 있다(예를 들면 비특허 문헌 1 참조).

실록산 화합물은 예를 들면 레지스터의 현상액 등에 많이 포함되어 있다. 실록산 화합물은, 자외선이 조사되면 광화학 반응에 의해 흰 가루를 발생시켜, 자외선 조사 장치 내부의 광학 소자의 표면을 백탁시킨다.

그 때문에, 도 6, 도 8에 나타내는 편광광 조사 장치의 램프 하우스에 있어서, 실록산 화합물이 바깥 공기와 함께 편광판들의 간극으로부터 끌어들여져, 램프로부터 방사된 자외선과 반응하여, 와이어 그리드 편광 소자의 램프측의 표면을 백탁시킨다는 문제가 발생했다. 편광판의 표면이 백탁되면, 자외선의 투과율이 저하되어, 워크에 조사하는 편광광의 조도가 저하된다.

와이어 그리드 편광 소자는, 유리 기판 등의 표면에 미세한 그리드를 형성한 것이며, 이 면에 실록산 화합물이 부착되면 간단히 클리닝할 수 없다.

이 문제를 방지하는 방법의 하나로서, 편광 소자 유닛에 늘어놓은 편광판의 경계 부분의 간극을 수지 등으로 메워 밀폐 구조로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 이 간극은, 편광판의 서로의 그리드의 방향을 맞추는 조정을 하기 위해서 필요하여, 밀폐 구조로 할 수 없다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하는 것이며, 본 발명의 목적은, 복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 편광 소자 유닛을 이용한 편광광 조사 장치에 있어서, 복수의 편광판의 경계에 간극을 갖게 한 상태여도, 이 간극으로부터 바깥 공기가 램프 하우스 내에 끌어들여지지 않게 하는 것이다.

상기 서술한 바와 같이, 복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 편광 소자 유닛을 이용한 편광광 조사 장치에 있어서는, 편광판의 간극으로부터 실록산 화합물이 바깥 공기와 함께 끌어들여진다는 문제가 발생했다. 램프 하우스 내에 바깥 공기가 끌어들여진다는 것은, 램프 하우스 내가, 부분적이라도 램프 하우스 밖의 압력에 대해 음압이 되어 있기 때문이다.

따라서, 램프 하우스 내의 전체 압력이, 바깥 공기의 압력에 대해 양압이 되면, 바깥 공기를 끌어들이지 않는다. 상기한 바와 같이, 램프 하우스는, 냉각풍을 끌어들이는 램프와 램프 하우스의 광출사창(편광 소자 유닛)의 사이가 음압이 되기 쉽고, 또한 편광판들의 사이에 간극이 있기 때문에 바깥 공기를 끌어들이기 쉽다.

그래서, 본 발명에 있어서는, 봉형상의 램프와 상기 램프로부터의 광을 반사하는 홈통형상의 미러를 가지는 자외선을 포함하는 광을 방사하는 광원을 구비하고, 광출사부에, 복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 상기 광원으로부터의 광을 편광하는 편광 소자가 설치된 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 홈통형상 미러와 상기 편광 소자 유닛 사이의 공간에 가스(클린 드라이 에어)를 공급하는 가스 공급 수단을 설치하여, 이 부분을 양압으로 한다. 이것에 의해 램프 하우스의 내부를 양압으로 할 수 있어, 바깥 공기가 끌어들여지는 것을 방지할 수 있다.

또, 램프와 편광 소자 유닛의 사이에, 광배향 처리에 필요한 파장의 자외선을 투과하는 필터나, 필터 특성을 가지지 않는 석영판 등의 광투과 부재를, 램프의 길이 방향을 따라 배치하고, 편광 소자 유닛과 광투과 부재의 사이에 에어를 공급하도록 하면, 편광 소자 유닛의 램프측의 공간이 확실히 양압이 되므로, 더 효과적이다.

즉, 본 발명에 있어서는, 이하와 같이 하여 상기 과제를 해결한다.

(1) 광출사부를 설치한 등기구 내에, 자외선을 포함하는 광을 방사하는 광원을 가지며, 상기 광원은, 봉형상의 램프와, 상기 램프로부터의 광을 반사하는 홈통형상의 미러를 구비하고, 상기 홈통형상의 미러에는, 상기 미러의 광출사측으로부터 도입되어 상기 램프와 홈통형상의 미러를 냉각하는 냉각풍이 통과하는 개구가 설치되며, 상기 미러의 개구를 통과한 냉각풍을 냉각하는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 냉각한 냉각풍을 상기 미러의 광출사측에 보내는 송풍기를 구비한 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 광출사부에, 복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 상기 광원으로부터의 광을 편광하는 편광 소자를 설치하고, 상기 홈통형상 미러와 상기 편광 소자 사이의 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 설치한다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 홈통형상 미러와 상기 편광 소자의 사이에 광투과 부재를 배치하고, 상기 가스 공급 수단은, 상기 광투과 부재와 편광 소자 사이의 공간에 가스를 공급한다.

(3) 상기 (1)(2)에 있어서, 편광 소자로서, 편광판을 늘어놓아 배치한 와이어 그리드 편광 소자를 이용한다.

본 발명에 있어서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 홈통형상 미러와 상기 편광 소자 사이의 공간에 가스(에어)를 공급하는 가스 공급 수단을 설치했으므로, 램프 하우스의 내부, 특히 편광 소자 유닛의 램프측의 공간이 양압이 되기 때문에, 편광 소자 유닛에 늘어놓은 복수의 편광 소자의 사이에 간극을 설치하고 있어도, 거기로부터 바깥 공기가 램프 하우스 내에 끌어들여지지 않는다. 따라서, 실록산 화합물이 원인이 되는 편광 소자 표면의 백탁이 없어져, 편광광의 조도의 저하를 방지할 수 있다

(2) 홈통형상 미러와 편광 소자의 사이에 광투과 부재를 배치하고, 가스 공급 수단으로부터 이 광투과 부재와 편광 소자 사이의 공간에 가스를 공급함으로써, 가스의 유량을 줄여도, 광투과 부재와 편광 소자 사이의 압력을 균일하게 높게 할 수 있어, 이것에 의해 용력(用力)의 부담을 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 편광광 조사 장치의 제1 실시예를 나타낸 도이다.
도 2는 에어 취출구를 복수 형성한 노즐의 구성예를 나타낸 도이다.
도 3은 제1 실시예의 변형예를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 도이다.
도 5는 선형상의 광원인 봉형상 램프와 와이어 그리드 편광 소자를 조합한 편광광 조사 장치의 구성예를 나타낸 도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 편광광 조사 장치의 램프 하우스의 구성예를 나타낸 도이다.
도 7은 편광 소자 유닛의 구조를 나타낸 도이다·
도 8은 냉각풍을 순환시키는 편광광 조사 장치의 램프 하우스의 다른 구성예를 나타낸 도이다.

도 1은, 본 발명의 편광광 조사 장치의 제1 실시예를 나타낸 도이다. 이 도면은, 램프의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 단면도이다. 또한, 이하의 실시예에서는, 상기 도 6에 나타낸 구성의 편광광 조사 장치에 대해서 설명하지만, 본 발명은 상기 도 8에 나타낸 구성의 편광광 조사 장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도 1에 있어서, 도 6의 종래의 장치와 상이한 부분은, 반사 미러(22)와 상기 편광 소자 유닛(80) 사이의 공간에 가스(클린 드라이 에어)를 공급하는 노즐(3)(가스 공급 수단)을 설치한 점이다. 그 이외의 구성은 도 6에 기재된 장치와 기본적으로 동일하다.

즉, 램프 하우스(10)에는, 램프(21)와, 홈통형상의 반사 미러(22)로 구성되는 광출사부(2)를 가지는 광원부(11)가 설치되며, 그 상부에, 램프 점등 시에 램프(21)나 반사 미러(22)를 냉각하는 냉각풍의 온도를 낮추는 수냉식의 냉각기(라디에이터)(20)와, 냉각풍을 발생시키는 송풍기(블로어)(30)가 배치된다.

광원부(11)는 격벽(40)에 의해 둘러싸여 있으며, 그 외측을 램프 하우스(10)의 외벽(하우징)(60)이 덮고 있다. 외벽(60)과 상기 격벽(40) 사이의 간극은, 냉각풍이 통과하는 통풍로(50)가 된다.

홈통형상의 반사 미러(22)에는, 그 미러(22)의 광출사측으로부터 도입되어 상기 램프와 홈통형상의 미러를 냉각하는 냉각풍이 통과하는 개구(냉각풍 통풍 구멍(41))가 설치되며, 냉각풍 통풍 구멍(41)을 통과한 냉각풍은, 냉각기(20)에 의해 냉각되어, 송풍기(30)에 의해, 상기 통풍로(50)를 거쳐, 상기 반사 미러(22)의 광출사측에 보내진다.

또, 램프 하우스의 외벽(60)에는, 광원부(11)로부터 워크(4)를 향해 조사되는 광이 통과하는 광출사창(광출사부)(70)이 형성되어 있다. 이 광출사창(70)에는, 광출사창(70)으로부터 출사하는 광을 편광하는 와이어 그리드 편광 소자(1)를 가지는 편광 소자 유닛(80)이 부착된다.

편광 소자 유닛(80)은, 상기 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수의 와이어 그리드 편광 소자(1)를, 램프(21)의 길이 방향을 따라 프레임(유지틀(81)) 내에 늘어놓아 유지한 것이며, 편광판은, 1mm 내지 2mm 정도의 간극을 갖게 하여 배치되며, 이 간극은 차광판에 의해 덮여 있다.

상기 반사 미러(22)와 편광 소자 유닛(80) 사이의 공간에 가스를 공급하는 노즐(3)에는, 가스로서 클린 드라이 에어가 공급된다. 클린 드라이 에어(이하 에어)는, 필터에 의해, 노점이 -50℃~-90℃ 이하 정도가 되도록 제습함과 함께 미립자를 제거한 저노점 고청정도 공기이다. 또한, 동등한 저노점 고청정도이며, 자외선을 투과하면, 에어 이외의 가스, 예를 들면 질소 등의 불활성 가스를 사용해도 된다.

노즐(3)에 공급하는 에어는, 장치를 설치하는 공장의 용력(유틸리티)으로부터 공급하도록 해도 되고, 별도로 준비한 봄베로부터 공급하도록 해도 된다.

노즐(3)은, 램프(21)의 길이 방향을 따른 램프 하우스(10)의 측면의 외벽(60)으로부터 램프 하우스(10)의 내부에 삽입되어 있으며, 에어의 취출구(31)는 1개소이다. 노즐(3)에 공급된 에어는, 램프(21)(반사 미러(22)의 광출사측)와 편광 소자 유닛(80)의 편광판(1)의 사이를, 램프의 길이 방향에 대해 직교하도록 흐른다. 이 공급된 에어에 의해, 램프와 편광 소자 사이의 압력이 높아진다.

공급된 에어는, 램프 냉각풍과 함께 냉각풍 통풍 구멍(41)과 라디에이터(20)를 통하여, 블로어(30)에 끌어들여진다.

표 1은, 노즐(3)에 공급하는 에어의 공급량(리터/min)과, 램프(21)와 편광 소자(1) 사이의 정압(靜壓)(Pa), 편광 소자의 간극으로부터의 흡입의 유무의 관계를 조사한 실험 결과이다. 또한, 노즐(3)은 램프 하우스(10)의 측면에 1개소에만 설치했다. 또, 램프(21)와 편광 소자(1) 사이의 정압을 측정한 장소는, 도 1의 A부로서 나타내고 있는 바와 같이, 램프(21)에 대해 노즐(3)을 설치한 측과는 반대측의, 반사 미러(21)의 광출사측과 편광 소자 유닛(80)의 사이이다.

이 표에 나타내는 바와 같이, 에어를 공급하지 않는 경우, A부의 정압은 -30Pa의 음압으로, 편광 소자 유닛(80)에 늘어놓은 편광 소자(1)의 간극으로부터, 바깥 공기가 램프 하우스(10) 내에 끌어들여지고 있었다. 그러나, 노즐(3)에 350리터/min의 에어를 공급한 바, A부의 정압은 25Pa의 양압이 되어, 편광 소자(1)의 간극으로부터 램프 하우스(10) 내로 바깥 공기가 끌어 들여지는 것은 없어졌다. 또한 노즐(3)에 공급하는 에어를 400리터/min로 늘린 바, A부의 정압은 32Pa로 상승하고, 역시 편광 소자(1)의 간극으로부터 램프 하우스(10) 내로 바깥 공기가 끌어들어지는 것은 없다.

상기의 결과로부터, 램프(21)와 편광 소자(1) 사이의 정압이 약 25Pa 이상이 되도록, 램프(1)와 편광 소자(2)의 사이에 에어를 공급하면, 편광 소자(1)의 간극으로부터 램프 하우스(10) 내로 바깥 공기가 끌어들어지는 것을 방지할 수 있다고 생각된다. 즉, 램프(21)와 편광 소자(1) 사이의 정압이 약 25Pa 이상이 되도록 램프 하우스(10) 내에 에어를 공급하면, 램프 하우스(10) 내 전체가 양압이 되어, 램프 하우스(10) 내로의 바깥 공기의 끌어들어짐이 없어지는 것으로 생각된다.

상기 실시예에 있어서는, 노즐(3)의 에어 취출구는 1개소이다. 그러나, 도 2에 나타내는 바와 같이, 노즐(3)을 램프(21)의 길이 방향을 따라 연장시켜, 에어 취출구(31)를 복수 형성해도 된다. 노즐(3)을 이와 같은 형상으로 함으로써, 에어를 램프 길이 방향에 대해 균일하게 공급할 수 있다. 그 때문에, 램프(21)와 편광 소자(1)의 사이를 양압으로 하는데, 에어의 유량을 적게 할 수 있어, 이것에 의해 용력의 부담을 경감할 수 있다.

도 3은, 제1 실시예의 변형예를 나타낸 도이다. 이 도면은, 램프의 길이 방향을 따른 방향의 단면도이다.

도 1에 나타낸 실시예에 있어서는, 램프(21)의 길이 방향을 따른 램프 하우스(10)의 측면으로부터 삽입했지만, 이 실시예에서는, 램프의 길이 방향에 직교하는 램프 하우스(10)의 측면으로부터 삽입하고 있으며, 그 외의 구성은 도 1과 동일하다.

노즐(3)에 공급한 에어는, 램프(21)(반사 미러(22)의 광출사측)와 편광 소자 유닛(80)의 편광 소자(1)의 사이를, 램프(21)의 길이 방향을 따라 흐른다. 이 공급된 에어에 의해, 램프(21)와 편광 소자(1) 사이의 압력이 높아진다. 공급된 에어는, 램프 냉각풍과 함께 냉각풍 통풍 구멍(41)과 라디에이터(20)를 통하여, 블로어(30)에 끌어들여진다.

이와 같이 구성해도 되지만, 램프(21)가 길어지면, 공급하는 에어가 흐르는 거리가 길어진다. 그 때문에, 램프(21)에 대해 노즐(3)을 설치한 반대측의 압력이 오르기 어려워져, 에어의 공급 유량이 다소 많이 필요해진다고 생각된다.

도 4는, 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 도이다. 이 도면은, 램프의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 단면도이다.

본 실시예에 있어서는, 램프(21)와 편광 소자 유닛(80)의 사이에, 광투과 부재 유지 유닛(5)을 설치하고, 이 광투과 부재 유지 유닛(5)과 편광 소자 유닛(80)의 사이에, 에어를 공급하도록 하고 있다.

광투과 부재 유지 유닛(5)는, 예를 들면, 상기 편광 소자 유닛(80)과 마찬가지로, 복수의 광투과 부재(51)를 램프의 길이 방향으로 늘어놓아 배치한 것이다. 이 광투과 부재(51)로서는, 예를 들면, 필터 특성을 가지지 않는(특정 파장의 광을 차단하는 특성을 가지지 않는다) 석영판이나, 광배향 처리에 불필요한 파장의 광(예를 들면 가시광선이나 적외광)을 차단하는 증착막을 유리판에 형성한 간섭막 필터 등의 필터 등을 이용할 수 있다.

노즐(3)에 공급된 에어는, 광투과 부재 유지 유닛(5)과 편광 소자 유닛(80)의 사이를, 램프(21)의 길이 방향에 대해 직교하도록 흘러, 광투과 부재 유지 유닛(5)과 편광 소자 유닛(80) 사이의 압력을 양압으로 한다. 그 후, 노즐(3)이 있는 측과는 반대측으로부터 램프 냉각풍과 함께 냉각풍 통풍 구멍(41)과 라디에이터(20)를 통하여, 블로어(30)에 끌어들여진다.

제1 실시예의 구성에서는, 노즐(3)로부터 공급된 에어가, 노즐(3)이 있는 측과는 반대측의 램프 하우스 측면에 이르기까지, 램프 냉각풍과 함께 블로어(30)에 흡인되어 버린다.

그러나, 본 실시예와 같이 구성함으로써, 광투과 부재 유지 유닛(5)과 편광 소자 유닛(80)에 의해 통풍로가 형성된다. 그 때문에, 램프 하우스(10)에 공급한 에어는, 도중에 블로어(30)에 흡인되지 않고, 노즐(3)이 있는 측과는 반대측의 램프 하우스(10)의 측면에 이른다.

이것에 의해, 에어의 유량을 줄여도, 에어는 노즐(3)이 설치되어 있는 측과는 반대측에까지 이르러, 광투과 부재(51)와 편광 소자(1) 사이의 압력을, 에어가 흐르는 방향에 대해, 균일하게 높게 할 수 있다. 이것에 의해 용력의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 편광 소자로서 와이어 그리드 편광 소자를 이용한 예로 설명했지만, 증착막을 이용한 편광 소자를 이용하는 경우여도 적용할 수 있다. 증착막을 이용한 편광 소자도, 증착 장치의 크기에 한계가 있으므로, 큰 것(긴 것)을 만들 수는 없다. 따라서, 증착막을 이용한 편광 소자도 복수의 편광판을 프레임 내에 늘어놓아 사용하게 된다. 단, 증착막을 이용한 편광 소자는 와이어 그리드 편광 소자와 같이 서로의 방향을 맞출 필요가 없기 때문에, 경계를 메워 밀폐 구조로 할 수 있다. 그러나, 본 발명을 적용함으로써, 램프 하우스를 밀폐 구조로 하는 작업을 행하지 않고, 램프 하우스 내에 바깥 공기가 도입되는 것을 방지할 수 있다.

1 와이어 그리드 편광 소자 2 광출사부
3 노즐 4 워크
5 광투과 부재 유지 유닛 10 램프 하우스
11 광원부 20 냉각기(라디에이터)
21 봉형상 램프 22 반사 미러
30 송풍기(블로어) 31 에어 취출구
40 격벽 41 냉각풍 통풍 구멍
50 통풍로 51 광투과 부재
60 외벽(하우징) 70 광출사창
80 편광 소자 유닛 81 프레임(유지틀)
82 차광판

Claims (3)

1. 광출사부를 설치한 등기구 내에, 자외선을 포함하는 광을 방사하는 광원을 가지며, 상기 광원은, 봉형상의 램프와, 상기 램프로부터의 광을 반사하는 홈통형상의 미러를 구비하고, 상기 홈통형상의 미러에는, 상기 미러의 광출사측으로부터 도입되어 상기 램프와 홈통형상의 미러를 냉각하는 냉각풍이 통과하는 개구가 설치되며, 상기 미러의 개구를 통과한 냉각풍을 냉각하는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 냉각한 냉각풍을 상기 미러의 광출사측에 보내는 송풍기를 구비한 편광광 조사 장치에 있어서,
   상기 광출사부에, 복수의 편광판을 늘어놓아 배치한 상기 광원으로부터의 광을 편광하는 편광 소자가 설치되며, 상기 홈통형상의 미러와 상기 편광 소자 사이의 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 수단이 설치되어 있으며,
   상기 홈통형상의 미러와 상기 편광 소자의 사이에 광투과 부재가 배치되며, 상기 가스 공급 수단은, 상기 광투과 부재와 편광 소자 사이의 공간에 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 편광 소자는 와이어 그리드 편광 소자인 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
3. 삭제

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