KR20020046148A - 편광 빔 스플리터를 구비한 광 배향용 편광 광 조사 장치 - Google Patents

편광 빔 스플리터를 구비한 광 배향용 편광 광 조사 장치 Download PDF

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KR20020046148A
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스즈키신지
우메모토신이치
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다나카 아키히로
우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

광 배향용 편광 광 조사 장치에 사용하는 편광 소자를 소형화하여, 편광 소자의 비용을 저감하고, 광 배향용 편광 광 조사 장치 전체의 소형화를 도모한다.
램프(1)로부터의 광은 편광 소자(5)에 입사하여 편광 분리되어 인터그레이터 렌즈(4)에 입사한다. 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사하는 편광 광은 셔터(6), 제2 평면경(7)을 통해 콜리메이터 렌즈(8)에서 평행광이 되어, 워크(W)에 조사된다. 편광 소자(5)로서 복수의 편광 빔 스플리터(5a)를 조합한 것을 사용하여, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자가 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 렌즈의 경계선 상에 투영하도록 배치한다. 이에 의해 조사면에서의 조도의 저하 및 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다. 또, 상기 편광 소자(5)를 인터그레이터 렌즈(4)의 출사측에 설치하고, 각 렌즈의 경계면으로부터 출사되는 광의 조도가 저하하는 부분에 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면을 배치해도 된다.

Description

편광 빔 스플리터를 구비한 광 배향용 편광 광 조사 장치{A polarized light illuminating apparatus used for light orientation and having polarization beam splitter}
본 발명은 액정 표시 소자의 배향막이나, 액정 패널에 부착하는 시야각 보상 필름에 편광 광을 조사하여, 광 배향을 행하기 위한 편광 광 조사 장치에 관한 것이다.
액정 표시 소자는 투명 기판의 표면에 형성한 배향막에 액정을 원하는 방향으로 배향시키는 처리(배향 처리)를 실시하고, 상기 투명 기판을 2장, 배향막을 내측으로 하여 원하는 간격의 극간을 유지하도록 접합하고, 해당 극간에 액정을 주입한 것이다.
상기 액정 표시 소자의 배향막의 배향 처리에 관해, 배향막에 편광 광을 조사하여 노광 처리함으로써 행하는 광 배향이라 불리우는 기술이 있다. 광 배향용 편광 광 조사 장치로는, 예를 들면 특허 2928226호 공보, 특허 2960392호 공보에 개시된 것이 있다.
최근에는 액정 표시 소자의 제작 이외에, 시야각 보상 필름의 광 배향에도 편광 광 조사 장치가 사용되게 되었다. 시야각 보상 필름은 베이스 필름 상에 UV 경화 액정을 도포하고, 일정 방향으로 액정 분자를 배열(배향)시킨 후, UV를 조사하여 액정을 경화시켜 액정 분자의 방향을 고정시킨 것이며, 액정 패널에 시야각 보상 필름을 접합함으로써 화질의 저하를 보상할 수 있다.
상기 「일정 방향으로 액정 분자를 배열」시키는 배향 공정은, 종래 러빙에 의해 행해지고 있었으나, 최근 상기 편광 광 조사 장치를 사용하여 광 배향에 의해 행해지게 되었다.
상기 편광 광 조사 장치에 사용하는 편광 소자는 열이나 강한 광에 내성을 가질 필요가 있다. 그러한 편광 소자로서, 간격을 두고 평행 배치한 복수의 유리판을 광축에 대해 편광각만큼 기울여 배치한 것(이하 「파일 편광판」이라 부른다)이 있다.
상기한 특허 2928226호 공보, 특허 2960392호 공보에는 파일 편광판을 인터그레이터 렌즈의 근방에 배치하는 구성이 나타나 있다. 편광 소자를 인터그레이터 렌즈의 근방에 배치하면, 인터그레이터 렌즈 근방에서는 광망(光芒)이 작으므로, 콜리메이터 렌즈(또는 콜리메이터 미러)와 워크 사이에 편광 소자를 배치하는 경우에 비해 소형화할 수 있다.
그러나, 파일 편광판은 상기 배향막의 배향을 행하기 위해 필요한 소광비(消光比)를 얻기 위해, 평행 배치하는 유리판의 장 수를 많게 할 필요가 있어, 편광 소자의 비용이 상승함과 동시에, 도 9에 나타낸 바와 같이 광로 길이가 길어져, 장치 전체가 대형화하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 광 배향용 편광 광 조사 장치에 사용하는 편광 소자를 소형화하여, 편광 소자의 비용을 저감하고, 광 배향용 편광 광 조사 장치 전체의 소형화를 도모하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예의 편광 광 조사 장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 2는 인터그레이터 렌즈(4)의 광 입사측에 편광 소자(5)를 설치한 실시예를 나타낸 도면,
도 3은 인터그레이터 렌즈의 작용을 설명하는 도면,
도 4는 편광 빔 스플리터의 프리즘의 접합을 설명하는 도면,
도 5는 인터그레이터 렌즈와 편광 빔 스플리터의 조합 배열예를 나타낸 도면 (1),
도 6은 인터그레이터 렌즈와 편광 빔 스플리터의 조합 배열예를 나타낸 도면 (2),
도 7은 편광 소자의 입사측에 광학 소자(볼록 렌즈)를 설치한 실시예를 나타낸 도면,
도 8은 인터그레이터 렌즈의 출사측에 편광 소자를 배치한 실시예를 나타낸 도면,
도 9는 편광 소자로서 파일 편광판을 사용한 종래예를 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 … 램프 2 … 타원 집광경
3 … 제1 평면경 4 … 인터그레이터 렌즈
5 … 편광 소자 5a … 편광 빔 스플리터
6 … 셔터 7 … 제2 평면경
8 … 콜리메이터 렌즈 9 … 워크 스테이지
10 … 광학 유닛(편광 소자와 인터그레이터 렌즈)
11 … 인풋 렌즈(볼록 렌즈) 12 … 전단 렌즈(볼록 렌즈)
13 … 후단 렌즈(오목 렌즈) W … 워크
열이나 강한 광에 내성이 있는 편광 소자로서, 편광 빔 스플리터를 생각할 수 있다. 편광 빔 스플리터는 직각 프리즘의 사면(斜面)에 편광 분리막으로서 무기 유전체 다층막을 증착하고, 2개의 직각 프리즘의 사면들을 접합한 것이다.
편광 빔 스플리터에 입사한 무편광 광은 무기 유전체 다층막에 의해 P편광과 S편광으로 분리된다. P편광은 직진하여 빔 스플리터를 투과하고, S편광은 반사된다. 프리즘은 석영 유리제이므로, 열이나 강한 광에 내성이 있다.
또, 편광 분리막인 무기 유전체 다층막도 무기 물질에 의해 구성되어 있으므로, 열이나 강한 광에 내성이 있다. 또, 무기 유전체 다층막은 미리 정해진 파장에서 편광 분리 특성이 좋은(소광비, 예를 들면 투과하는 P편광중의 S편광의 비율이 작은) 것을 만들 수 있다.
한편, 액정 표시 소자의 대면적화에 수반하여 조사 영역도 커져, 장치도 대형화하여 편광 소자도 큰 것이 필요해진다. 그러나, 편광 빔 스플리터를 구성하는 프리즘의 크기는 증착막을 형성하는 증착 장치의 크기 등, 제조상의 이유에 의해 한계가 있다. 또, 석영으로 제작되는 프리즘의 비용은 커지면 대단히 높아진다.
그래서, 이 편광 프리즘 스플리터를 복수 조합하여 편광 소자를 구성한다. 이에 의해, 소형의 프리즘을 조합하여 대형의 편광 소자를 얻을 수 있으며, 예를 들면 대형의 액정 표시 소자의 광 배향에 적용하는 것이 가능해져, 비용 저감을 도모할 수도 있다. 또, 편광 소자의 광축 방향의 길이를 짧게 할 수 있으므로, 편광 광 조사 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
그러나, 복수의 편광 빔 스플리터를 조합한 편광 소자에 광이 입사하면, 편광 빔 스플리터의 경계면 부분에 그림자가 생긴다. 이 그림자가 그대로 조사면에 투영되면, 조사면에서의 조도의 저하, 조도 분포 악화의 원인이 된다.
그래서, 본 발명에 있어서는 이하와 같이 하여 상기 문제를 해결한다.
(1) 복수의 편광 빔 스플리터를 조합한 편광 소자를 인터그레이터 렌즈의 입사측에 배치하는 경우.
편광 빔 스플리터의 경계면 부분에 의해 발생하는 그림자가, 인터그레이터 렌즈의 복수의 렌즈를 조합한 경계의 경계선 상에 투영되도록 편광 빔 스플리터를 배치한다.
인터그레이터 렌즈의 각 렌즈의 경계면도, 광이 조사됨으로써 그림자가 생긴다. 그러나, 상기 그림자는 조사 영역의 외측에 투영된다. 따라서, 인터그레이터 렌즈의 각 렌즈의 경계선 상에 편광 빔 스플리터의 경계면의 그림자를 투영하도록 하면, 편광 빔 스플리터의 경계면에 의한 그림자가 조사면에 투영되지 않는다.
이에 의해, 편광 빔 스플리터를 조합한 면(경계면)의 그림자에 의한 조사면에서의 조도 저하나, 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다.
(2) 복수의 빔 스플리터를 조합한 편광 소자를 인터그레이터의 출사측에 배치하는 경우.
인터그레이터 렌즈에 광이 입사했을 때, 인터그레이터 렌즈를 구성하는 복수의 렌즈의 각 렌즈 각각의 출사측 외주 가장자리부로부터 출사되는 광의 조도는, 중앙부로부터 출사되는 광의 조도보다 저하한다. 그러나, 인터그레이터 렌즈로부터 출사되는 광은 확산되므로, 광 조사면에서는 상기 조도가 저하하는 부분은 조사 영역의 외측에 투영된다.
그래서, 인터그레이터 렌즈의 각 렌즈의 외주 가장자리부, 즉 각 렌즈의 경계면으로부터 출사되는 광의 조도가 저하하는 부분에, 편광 빔 스플리터의 경계면을 배치한다.
단, 인터그레이터 렌즈로부터는 광이 확산되어 출사되고, 상기 조도가 저하하는 부분이 확산되므로, 그 확산에 따라 편광 빔 스플리터의 경계면을 배치하는 위치를 결정할 필요가 있다.
이에 의해, 편광 빔 스플리터의 경계면이 조사면에 투영되는 것을 방지할 수 있어, 조사면에서의 조도 저하나 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다.
(3) 편광 빔 스플리터를 구성하는 프리즘을 옵티컬 콘택트에 의해 접합하고,접합면의 주위에 접착제 또는 시일제를 도포한다.
통상, 2개의 직각 프리즘의 사면들을 접합하는 데 접착제 또는 시일제를 사용한다. 그러나, 현재 시판되고 있는 접착제 또는 시일제는 광 배향에 사용되는 파장(현재로서는 배향 막 재료의 관계에서, 파장 200nm ∼ 340nm인 경우가 많다)의 자외광이 조사되면, 자외광을 흡수하여 경시 열화하여, 자외광의 투과율이 저하한다.
그래서, 편광 빔 스플리터의 접합에는 옵티컬 콘택트를 사용하여 접합한다. 그러나, 옵티컬 콘택트는 온도 변화나 수분의 영향에 의해 용이하게 박리된다. 편광 광 조사 장치에 있어서는, 조사되는 편광 광의 소광비 등의 특성을 장기간 안정시켜 둘 필요가 있으며, 편광 빔 스플리터의 접합면이 박리되면 편광 특성이 저하한다.
그래서, 접합한 면의 주위에 접착제 또는 시일제를 도포하여, 접합면의 내부에 수분이 흡수되지 않도록 하여 접합 강도를 유지한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 편광 광 조사 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
동 도면에 있어서, 램프(1)가 방사하는 자외광을 포함하는 광은 타원 집광경(2)에서 집광되고, 제1 평면경(3)에서 반사되어, 편광 소자(5)와 인터그레이터 렌즈(4)로 이루어지는 광학 유닛(10)에 입사한다. 편광 소자(5)는 상기한 바와 같이 복수의 편광 빔 스플리터를 조합하여 구성한 것이다. 도 1에서는 편광 소자(5)의 출사측에 인터그레이터 렌즈(4)를 배치한 후술하는 제1 실시예의 구성을나타내고 있다.
편광 소자(5)는 P편광을 투과시키고 S편광의 대부분을 반사하므로, 인터그레이터 렌즈(4)에 입사하는 광은 주로 P편광이 된다.
이 P편광 광은 셔터(6)를 통해 또한 제2 평면경(7)에서 반사되고, 콜리메이터 렌즈(8)로 평행광이 되어, 워크 스테이지(9) 상에 재치된 기판 등의 워크(W)에 조사된다.
또한, 멀티 도메인법에 의한 노광 처리를 행하는 경우에는, 도 1의 점선으로 나타낸 바와 같이 마스크(M), 얼라이먼트 현미경(10)을 설치한다(멀티 도메인법에 대해서는, 예를 들면 상술한 특허 2960392호 공보 등을 참조).
다음으로, 상기 인터그레이터 렌즈(4)와 편광 소자(5)로 이루어지는 광학 유닛(10)의 구체적 구성예에 대해 설명한다.
(1) 제1 실시예(인터그레이터 렌즈(4)의 광 입사측에 편광 소자(5)를 설치한 실시예)
도 2에 인터그레이터 렌즈(4)의 광 입사측에 편광 소자(5)를 설치한 실시예를 나타낸다.
도 2에서, 광원으로부터의 광은 복수의 편광 빔 스플리터(5a)로 구성되는 편광 소자(5)에 입사하고, 편광 분리되어 인터그레이터 렌즈(4)에 입사한다. 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사한 편광 광은 상기한 바와 같이 반사 미러 등의 광학 소자를 통해 조사면에 조사된다.
편광 소자(5)는 복수의 편광 빔 스플리터(5a)를 조합하여 구성한 것이므로,복수의 편광 빔 스플리터(5a)를 조합한 면(경계면)에 광이 조사되면, 그 부분이 그림자가 되어 조사면에 투영되어, 조도의 저하 및 조도 분포의 악화의 원인이 된다.
그래서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자가 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 복수의 렌즈의 경계선 상에 투영하도록 배치한다.
인터그레이터 렌즈(4)의 각 렌즈의 경계면도 광이 조사됨으로써 그림자가 되나, 도 3에 나타낸 바와 같이 인터그레이터 렌즈(4)의 작용으로서 복수의 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자는 조사 영역의 외측에 투영된다.
따라서, 상기한 바와 같이 배치하면, 도 3에 나타낸 바와 같이 편광 빔 스플리터(5a)의 경계선이 조사면에 투영되지 않으므로, 조도의 저하, 및 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다.
또한, 도 2에서는 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자를 나타내기 위해, 편광 소자(5)와 인터그레이터 렌즈(4)를 간격을 두고 나타냈다. 그러나, 양자는 접촉시켜 배치하는 편이, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면의 그림자가 확대되지 않고 인터그레이터 렌즈(4)의 경계면에 투영되므로, 조사면에서 조도가 저하하는 부분이 적어진다.
상기 각 편광 빔 스플리터(5a)는 2개의 프리즘을 증착막을 통해 접합한 것이다. 단, 접합면에 접착제를 도포하면, 상기한 바와 같이 자외광에 의해 열화하므로, 옵티컬 콘텍트에 의해 접합한다. 옵티컬 콘택트에 대해서는, 예를 들면 특개평 9-5518호 공보 또는 특개평 10-142408호 공보에 기재되어 있다.
그러나, 옵티컬 콘택트는 예를 들면 특개평 8-334616호 공보의 단락 [0006]에 기재되어 있는 바와 같이, 온도 변화나 수분의 영향에 의해 용이하게 박리한다. 그래서, 도 4에 나타낸 바와 같이 접합면의 주변부에 전체적으로 접착제 또는 시일제를 도포한다. 이에 의해, 접합면에 수분이 침입하여 프리즘의 접합이 벗겨지는 것을 방지할 수 있다. 접착제 또는 시일제는 조사되는 자외광에 의해 열화하나, 상기한 바와 같이 이 부분은 그림자가 되어 조사 영역 밖에 투영되므로, 자외광의 투과율이 변화해도 조사면의 조도가 변화하지 않는다.
개개의 편광 빔 스플리터(5a)의 크기나 배열은 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 각 렌즈(4a)의 크기나 배열과 맞춰도 된다. 그러나, 그 외에도 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 봉형상의 편광 빔 스플리터(5a)를 사용하여, 그 경계면이 광 입사측의 렌즈군(4a)의 경계면에 의한 그림자 부분에 위치하도록 구성할 수도 있다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 적당한 크기의 복수의 편광 빔 스플리터(5a)를 조합할 수도 있다.
또한, 이 경우 조사 영역이 직사각형상이면 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 개개의 렌즈(4a)의 형상을 직사각형상으로 할 수 있어, 직사각형상의 편광 빔 스플리터를 사용할 수 있다. 이것은 이하에 나타내는 실시예에서도 동일하다.
이상과 같이 본 실시예에 있어서는, 복수의 편광 빔 스플리터(5a)를 조합하여 구성한 편광 소자(5)를 사용했으므로, 개개의 편광 빔 스플리터의 프리즘의 크기를 작게 할 수 있어, 대면적 조사용 장치에 대응할 수 있음과 동시에, 제작 비용을 낮게 할 수 있다. 또, 편광 소자의 광축 방향의 길이를 짧게 할 수 있으므로,편광 광 조사 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 복수의 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자가 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 복수의 렌즈(4a)의 경계선 상에 투영하도록 배치했으므로, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계선에 의한 그림자가 조사면에 투영되지 않아, 조도의 저하 및 조도 분포의 악화를 방지할 수 있다.
(2) 제2 실시예(편광 소자의 광 입사측에 광학 소자를 설치한 실시예)
상기 특허 2960392호 공보에 기재된 바와 같이, 편광 소자에 발산광(비평행광)이 입사하면, 편광 소자의 중심부와 외주부에서 광의 입사각이 다르므로, 조사 영역의 외주부에서 무편광 성분의 광이 많아지거나, 편광 광의 조도가 저하한다. 그래서, 광 입사측에 광학 소자(볼록 렌즈)를 설치하고, 광원의 타원 집광경의 개구 중심과, 인터그레이터 렌즈(4a)의 중심을 연결한 광로 선(이하 단순히 광로 선이라 한다)을 평행으로 한 광을 편광 소자나 인터그레이터 렌즈에 입사시키는 것이 바람직하다.
도 7에 편광 소자의 입사측에 상기 광학 소자를 설치한 실시예를 나타낸다.
도 7에서, 광원(도시 생략)으로부터의 광로 선은 광 입사측에 설치한 인풋 렌즈(볼록 렌즈)(11)에 의해, 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 각 렌즈(4a)의 각 중심으로 들어가는 각 광로 선들이 평행이 되고, 복수의 편광 빔 스플리터(5a)로 구성되는 편광 소자(5)에 입사하여 편광 분리된다. 편광 소자(5)로부터의 편광 광은 인터그레이터 렌즈(4)에 입사하고, 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사한 편광 광은 상기한 바와 같이 반사 미러 등의 광학 소자를 통해 조사면에 조사된다.
제1 실시예와 동일하게, 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 개개의 렌즈의 형상·크기에 맞춰 편광 빔 스플리터(5a)를 제작하고, 상기 개개의 렌즈의 배열에 맞춰 상기 편광 빔 스플리터(5a)를 나열한다. 평행 광(이 경우는 광로 선이 평행인 것을 나타낸다)을 편광 소자(5)에 입사시키는 편이, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자를 인터그레이터 렌즈(4)의 경계면에 적절하게 투영할 수 있다.
상기 인풋 렌즈(11)를 설치함으로써, 편광 소자(5)에 평행으로 광로 선을 입사시킬 수 있어, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자를 인터그레이터 렌즈(4)의 경계면에 적절하게 투영할 수 있다. 또, 조사 영역 외주부에서 무편광 성분의 광이 많아지거나, 편광 광의 조도가 저하하는 문제를 해소할 수 있다.
(3) 제3 실시예(인터그레이터 렌즈의 출사측에 편광 소자를 배치한 실시예)
인터그레이터 렌즈의 출사측에 편광 소자를 배치할 수도 있다. 이 경우에는 상기 특허 2960392호에 기재된 바와 같이, 인터그레이터 렌즈의 출사측에 입사광을 평행광으로 하는 전단(前段) 렌즈(볼록 렌즈)를 설치함과 동시에, 전단 렌즈로부터 출사되는 평행광을 비평행인 발산광으로 하는 후단 렌즈(오목 렌즈)를 설치하고, 편광 소자를 전단 렌즈와 후단 렌즈 사이의 광로중에 설치하는 것이 바람직하다.
도 8에 인터그레이터 렌즈의 출사측에 편광 소자를 배치한 실시예를 나타낸다.
도 8에서, 광원(도시 생략)으로부터의 광은 인터그레이터 렌즈(4)에 입사하고, 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사하는 광은 전단 렌즈(볼록 렌즈)(12)에 의해,편광 소자(5)를 구성하는 각 편광 빔 스플리터(5a)의 중심으로 들어가는 각 광로 선들이 평행이 되고, 복수의 편광 빔 스플리터(5a)로 구성되는 편광 소자(5)에 입사하여 편광 분리된다. 편광 소자(5)로부터의 편광 광은 또한 후단 렌즈(13)에 입사하여 비평행인 발산광이 되어, 상기한 바와 같이 반사 미러 등의 광학 소자를 통해 조사면에 조사된다.
상기한 바와 같이, 인터그레이터 렌즈에 광이 입사했을 때, 인터그레이터 렌즈를 구성하는 복수의 렌즈의 각 렌즈 각각의 출사측 외주 가장자리부로부터 출사되는 광의 조도는 중앙부로부터 출사되는 광의 조도보다 저하한다. 그러나, 조도가 저하한 부분은 조사 영역의 외측에 투영된다.
그래서, 본 실시예의 경우는 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 복수의 렌즈의 외주 가장자리부(각 렌즈의 경계면)의 조도가 저하하는 부분에, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면이 위치하도록, 편광 빔 스플리터(5a)를 배치한다. 이에 의해, 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면에 의한 그림자 부분은 조사 영역에 투영되지 않는다.
개개의 편광 빔 스플리터의 크기나 배열은 인터그레이터 렌즈의 그림자 부분에, 편광 빔 스플리터의 경계면이 위치하면 되므로, 상기 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이 인터그레이터를 구성하는 각 렌즈의 크기나 배열과 맞춰도 되고, 봉형상의 편광 빔 스플리터를 사용하여 구성해도 된다. 적당한 크기의 복수의 편광 빔 스플리터를 조합해도 된다.
단, 도 8에 나타낸 바와 같이 인터그레이터 렌즈(4)로부터의 출사광은 확산광이다. 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사한 광은 전단 렌즈(12)에 입사하는 동안에 양자의 거리에 따라 확산된다. 따라서, 인터그레이터 렌즈(4)를 구성하는 복수의 렌즈(4a)의 외주 가장자리부의 조도가 저하하는 부분도, 광축에 대해 확산된 위치에 오게 된다. 따라서, 전단 렌즈(12)의 뒤에 배치하는 개개의 편광 빔 스플리터(5a)의 크기는, 상기 복수의 렌즈의 외주 가장자리부의 조도가 저하하는 부분과, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면이 일치하여, 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면의 그림자가 조사 영역에 투영되지 않도록, 인터그레이터 렌즈(4)로부터의 출사광의 확산에 따라 맞출 필요가 있다.
개개의 편광 빔 스플리터(5a)는 제1 실시에에서 설명한 바와 같이, 옵티컬 콘택트에 의해 접합하고, 접합면의 주변 전체를 접착제 또는 시일제로 덮는다. 접착제 또는 시일제가 도포되는 편광 빔 스플리터(5a)의 경계면 부분은 인터그레이터 렌즈(4)로부터 출사되는 광의 조도가 저하하는 부분에 위치하므로, 접착제 또는 시일제는 열화하기 힘들다. 만약, 미광(迷光) 등에 의해 열화했다 하더라도, 이 부분은 조사 영역 밖에 투영되는 부분이므로, 조사면의 조도에 영향은 없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 광 배향용 편광 광 조사 장치에 있어서, 편광 소자로서 복수의 편광 빔 스플리터를 조합하여 구성한 편광 빔 스플리터를 사용했으므로, 편광 빔 스플리터의 프리즘의 크기를 소형화하고, 비용을 저하시킬 수 있다. 또, 대형의 편광 소자를 용이하게 제작할 수 있음과 동시에, 편광 소자의 광축 방향의 길이가 길어지지 않으므로, 편광 광 조사 장치 전체의 소형화를 도모할 수도 있다.
(2) 편광 소자를 인터그레이터의 입사측에 배치하는 경우, 편광 빔 스플리터의 경계면에 의한 그림자를 인터그레이터 렌즈의 개개의 렌즈의 경계선 상에 투영하도록 편광 빔 스플리터를 조합하여 배열했으므로, 각 편광 빔 스플리터의 경계면이 그림자로서 조사면에 투영되는 것을 방지할 수 있다.
(3) 편광 소자를 인터그레이터의 출사측에 배치하는 경우, 인터그레이터 렌즈의 개개의 렌즈의 경게면에 의해 조도가 저하하는 부분에, 편광 빔 스플리터의 경계면이 위치하도록 편광 빔 스플리터를 조합하여 배열했으므로, 각 편광 빔 스플리터의 경계면이 그림자로서 조사면에 투영되는 것을 방지할 수 있다.
(4) 편광 빔 스플리터를 옵티컬 콘택트에 의해 접합하여 구성했으므로, 접착제 또는 시일제에 열화에 의해 발생하는 자외광 투과율의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 옵티컬 콘택트에 의해 접합한 접합면의 주변부를 접착제 또는 시일제에 의해 덮었으므로, 접합면에 수분이 들어가지 않아 접합 강도를 유지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 편광 소자에 의해 편광된 광을 인터그레이터 렌즈에 입사시키고, 상기 인터그레이터 렌즈로부터 출사하는 편광 광을 광 배향막에 조사하는 광 배향용 편광 광 조사 장치에 있어서,
    상기 편광 소자는 프리즘이 증착막을 통해 접합된 편광 빔 스플리터를 복수 조합하여 구성한 것이며,
    상기 편광 소자에 입사하는 광이, 조합된 편광 빔 스플리터의 경계면에 조사됨으로써 발생하는 그림자를, 상기 인터그레이터 렌즈를 구성하는 복수의 렌즈의 경계선 상에 투영하도록, 상기 복수의 편광 빔 스플리터를 구성하여 배열한 것을 특징으로 하는 광 배향용 편광 광 조사 장치.
  2. 인터그레이터 렌즈로부터 출사한 광을 편광 소자에 입사시키고, 상기 편광 소자로부터 출사하는 편광 광을 광 배향막에 조사하는 광 배향용 편광 광 조사 장치에 있어서,
    상기 편광 소자는 프리즘이 증착막을 통해 접합된 편광 빔 스플리터를 복수 조합하여 구성한 것이며,
    상기 인터그레이터 소자에 입사하는 광이 인터그레이터 렌즈를 구성하는 복수의 렌즈의 경계면에 조사됨으로써 발생하는 조도가 저하하는 부분에, 상기 조합된 편광 빔 스플리터의 경계면을 배치하도록 인터그레이터 렌즈로부터의 출사광의확산에 따라, 상기 복수의 편광 빔 스플리터를 구성하여 배열한 것을 특징으로 하는 광 배향용 편광 광 조사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 편광 빔 스플리터는 옵티컬 콘택트에 의해 접합되고, 접합면의 주위에는 접착제 또는 시일제가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 광 배향용 편광 광 조사 장치.
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