KR20190024712A

KR20190024712A - 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법

Info

Publication number: KR20190024712A
Application number: KR1020180097443A
Authority: KR
Inventors: 가즈마사 이시이
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-03-08
Also published as: TWI781189B; CN109426036A; JP7035376B2; TW201921061A; JP2019040132A

Abstract

[과제] 장치를 대형화하지 않고, 워크에 대해서 편광광을 비스듬하게 조사할 수 있는 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법을 제공한다.
[해결 수단] 편광광 조사 장치(100)는, 광원(11)과, 광원(11)으로부터의 광이 입사되는 입사단(23)과, 한 방향을 따라서 배치되고, 입사단(23)으로부터 입사된 광을 출사하는 출사단(22)을 갖는 도광 섬유(20)와, 편광 소자(34)를 갖고, 도광 섬유(20)의 출사단(22)으로부터 출사되는 광을 편광 소자(34)에 의해 편광한 편광광을, 상기의 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역(34)을 형성하도록 출사하는 렌즈 유닛(30)과, 편광광을 피처리물(워크(W))의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하도록, 렌즈 유닛(30)을 임의의 각도로 고정하는 경사 조사 기구(40)를 구비한다.

Description

편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법{APPARATUS FOR ILLUMINATING POLARIZED LIGHT AND METHOD THEREFOR}

본 발명은, 워크에 편광광을 조사하는 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법에 관한 것이다.

최근, 액정 패널을 비롯한 액정 표시 소자의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등의 광배향 처리에 관하여, 소정 파장의 편광광을 조사하고 배향을 행하는, 광배향으로 불리는 기술이 채용되고 있다.

상기와 같은 광배향 처리를 행하는 장치로서, 예를 들어 특허 문헌 1에는, 광조사부를 기울여, 피처리물인 워크(기판)에 비스듬하게 광을 조사하는 노광 장치가 개시되어 있다. 또, 특허 문헌 2에는, 피처리물(기판)을 지지하는 홀더를 기울임으로써 피처리물을 기울여, 피처리물에 대해서 비스듬하게 광을 조사하는 방법이 개시되어 있다.

일본국 특허공개 평10-154658호 공보 일본국 특허공개 2011-107731호 공보

상기 각 특허 문헌에 기재된 바와 같이, 이전부터, 액정 패널(액정 기판)의 제조 공정에 있어서, 기판에 대해서 비스듬하게 광을 조사하는 처리가 행해지고 있다. 또, 최근에는, 기판에 대해서 비스듬하게 편광광을 조사하는 것도 요구되고 있다.

그러나, 최근, 액정 기판은, 한 변이 2m 내지 그 이상의 크기로 되어 있으며, 이러한 대형의 기판에 편광광을 조사하는 장치의 광조사부나 기판을 지지하는 스테이지는, 기판의 대형화에 수반하여 대형이고 무거운 것으로 되어 있다. 따라서, 상기 각 특허 문헌에 기재된 기술과 같이, 광조사부나 스테이지를 기울이는 구조에서는, 그것을 위한 경사 기구가 대형이 된다. 그로 인해, 장치 전체가 대형화하고, 장치의 비용도 비싸진다.

그래서, 본 발명은, 장치를 대형화하지 않고, 워크에 대해서 편광광을 비스듬하게 조사할 수 있는 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따르는 편광광 조사 장치의 일 양태는, 광원과, 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 입사단과, 한 방향을 따라서 배치되고, 상기 입사단으로부터 입사된 광을 출사하는 출사단을 갖는 도광 섬유와, 편광 소자를 갖고, 상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사되는 광을 상기 편광 소자에 의해 편광한 편광광을, 상기 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역을 형성하도록 출사하는 렌즈 유닛과, 상기 편광광을 피처리물의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하도록, 상기 렌즈 유닛을 임의의 각도로 고정하는 경사 조사 기구를 구비한다.

이와 같이, 렌즈 유닛을 임의의 각도로 고정함으로써, 편광광을 피처리물의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하므로, 광원을 포함하는 광조사부 전체를 기울이거나, 피처리물을 유지하는 스테이지를 기울일 필요가 없다. 따라서, 장치를 대형화하지 않고, 피처리물의 광조사면에 대해서 편광광을 비스듬하게 조사할 수 있다.

또, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 도광 섬유는, 복수의 섬유 소선을 소정 개수씩 묶은 복수의 섬유 다발에 의해 구성되고, 상기 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가 상기 한 방향으로 늘어놓아 배치되어 상기 출사단을 구성해도 된다. 이 경우, 용이하고 적절하게, 한 방향을 따라서 연장된 출사단을 형성할 수 있다.

또한, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 광원을 복수 구비하고, 복수의 상기 광원에 각각 대응하여 설치된 상기 도광 섬유를 구성하는 상기 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가, 소정 개씩 서로 상기 한 방향으로 늘어놓아 배치되어 상기 출사단을 구성해도 된다. 이 경우, 복수의 광원 사이에서의 조도의 불균일이 존재하는 경우에도, 광조사 영역에 있어서의 조도의 불균일을 억제하여, 피처리물에 대해서 균일화된 광을 조사할 수 있다.

또, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 도광 섬유는, 복수의 섬유 소선을 1개로 묶은 1개의 섬유 다발에 의해 구성되고, 상기 1개의 섬유 다발의 광출사측 단부가 상기 한 방향으로 연장되도록 묶여져 상기 출사단을 구성해도 된다. 이 경우, 용이하고 적절하게, 한 방향을 따라서 연장된 출사단을 형성할 수 있다.

또한, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 렌즈 유닛은, 상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사되는 광을 입사광으로 하고, 당해 입사광의 조도를 균일화하는 광학계와, 상기 광학계로부터의 출사광을 집광하는 집광 렌즈를 더 구비하며, 상기 편광 소자는, 상기 집광 렌즈에 의해 집광된 광을 편광해도 된다.

이 경우, 조도가 균일화된, 한 방향을 따른 광조사 영역을 적절하게 형성할 수 있다. 또한, 편광 소자의 출사측에 다른 광학 소자를 설치하지 않고, 편광 소자에 의해 편광된 편광광을 직접 피처리물에 조사하도록 하면, 편광축의 의도치 않은 회전을 억제하여, 원하는 편광광을 적절하게 조사할 수 있다.

또, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 광학계는, 상기 한 방향을 따라서 배치된 장변을 갖는 유리판이어도 된다. 이 경우, 간이한 구성으로 입사광의 조도를 균일화할 수 있다.

게다가 또, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 집광 렌즈는, 실린드리컬 렌즈여도 된다. 이 경우, 간이한 구성으로 적절하게 한 방향을 따른 선형의 광을 형성할 수 있다.

또, 상기의 편광광 조사 장치에 있어서, 상기 경사 조사 기구는, 상기 렌즈 유닛의 상기 광조사면에 대한 각도를 조정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 렌즈 유닛으로부터 출사하는 광의, 피처리물의 광조사면에 대한 입사 각도를 조정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따르는 편광광 조사 방법의 일 양태는, 광원으로부터의 광을, 도광 섬유의 입사단에 입사시키고, 한 방향을 따라서 배치된 출사단으로부터 출사하는 단계와, 상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사된 광을, 편광 소자를 갖는 렌즈 유닛에 입사시키며, 당해 입사한 광을 상기 편광 소자에 의해 편광 한 편광광을, 상기 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역을 형성하도록 출사하는 단계와, 상기 렌즈 유닛을 임의의 각도로 고정하여, 상기 편광광을 피처리물의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 장치를 대형화하지 않고, 워크에 대해서 편광광을 비스듬하게 조사할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 편광광 조사 장치를 도시한 개략 구성도이다.
도 2는 등구(燈具)(램프 하우스)의 구성예이다.
도 3은 도광 섬유의 구성예이다.
도 4는 렌즈 유닛의 구성예이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 실시 형태의 편광광 조사 장치(100)를 도시한 개략 구성도이다.

편광광 조사 장치(100)는, 제1 등구(램프 하우스)(10A), 제2 등구(램프 하우스)(10B), 도광 섬유(20) 및 렌즈 유닛(30)을 포함하여 구성되는 광조사부와, 경사 조사 기구(40)와, 워크 스테이지(50)를 구비한다. 편광광 조사 장치(100)의 피처리물인 워크(W)는, 예를 들어 광조사면에 광배향막이 형성된 직사각형 형상의 기판이다.

편광광 조사 장치(100)는, 편광광(편광한 광)을 출사하면서 워크 스테이지(50)를 도시 생략한 반송부에 의해서 직선 이동시키고, 워크 스테이지(50)에 의해 반송된 워크(W)의 광조사면에 형성된 광배향막에 상기 편광광을 조사하여 광배향 처리를 한다. 본 실시 형태에서는, 편광광 조사 장치(100)는, 워크(W)의 광조사면에 대해서 비스듬하게 편광광을 조사하는 광배향 처리를 실시 가능한 것으로 한다.

제1 등구(10A)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 자외선을 방사하는 광원(11)과, 미러(12)를 구비한다. 제2 등구(10B)는, 제1 등구(10A)와 동일한 구성을 가지기 때문에, 여기에서는 제1 등구(10A)의 구성에 대해서만 설명한다.

광원(11)은, 예를 들어, 쇼트 아크형의 초고압 수은 램프나, 메탈 할라이드 램프 등의 램프를 사용할 수 있고, 봉입 발광종에 따른 파장의 자외광을 방사한다. 또한, 광원(11)은, 램프에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 LED나 LD를 사용할 수도 있다. 광원(11)의 종류는, 필요하게 되는 파장에 따라 적절하게 선택 가능하다.

미러(12)는, 광원(11)으로부터의 자외선을 반사하여, 도광 섬유(20)의 입사단(23)에 집광한다. 예를 들어, 미러(12)는, 그 단면이 타원 형상인 사발(볼)형 집광경이며, 광원(11)이 램프인 경우, 그 발광점이 타원의 제1 초점과 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 광원(11)이 램프인 경우, 광원(11)은, 수평 점등이어도 되고, 수직 점등이어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 광조사부가 2개의 등구(10A, 10B)를 구비하는 경우에 대해 설명하는데, 등구의 수는 상기에 한정되지 않는다. 등구의 수는, 후술 하는 광조사 영역(34)의 크기나 조도 등에 따라 적절하게 설정하는 것으로 한다.

도광 섬유(20)는, 등구(10A 및 10B)에 각각 대응하여 설치되어 있다. 도광 섬유(20)는, 등구(10A, 10B)로부터의 광을 렌즈 유닛(30)으로 이끈다. 도광 섬유(20)는, 다수의 가는 섬유 소선(21)에 의해 구성되어 있으며, 유연하게 구부릴 수 있다(가요성을 갖는다). 도광 섬유(20)의 일단은, 도광한 광을 스폿형으로 출사하는 출사단(22)이며, 타단은, 제1 등구(10A) 및 제2 등구(10B)로부터의 광이 입사되는 입사단(23)이다.

도광 섬유(20)의 섬유 소선(21)은, 도광 섬유(20)의 입사단(23)에 있어서, 상기 서술한 미러(12)에 의해서 집광되는 광의 형상에 맞추어, 예를 들어 원형으로 1개로 묶여져 있다. 한편, 섬유 소선(21)은, 도광 섬유(20)의 출사단(22)에 있어서, 한 방향을 따라서 선형(띠형도 포함한다)으로 묶여져 있다.

본 실시 형태에서는, 도광 섬유(20)는, 섬유 소선(21)을 소정 개수씩 묶은 복수의 섬유 다발에 의해 구성되어 있고, 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가, 워크(W)의 반송 방향(기판 반송 방향)에 대해서 직교하는 방향으로 선형으로 늘어놓아 배치된 구성을 갖는다. 즉, 본 실시 형태에서는, 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가, 한 방향(기판 반송 방향)으로 늘어놓아 배치되어 출사단(22)을 구성하고 있다. 또한, 도 1에 있어서는, 1개의 섬유 다발밖에 도시하고 있지 않으나, 실제로는, 도광 섬유(20)는 상기와 같이 복수로 분기하고 있다.

도 3은, 본 실시 형태에 있어서의 도광 섬유(20)의 구성예이다. 도 3에 있어서, 지면과 직교하는 방향(도면 앞 안쪽 방향)이 기판 반송 방향이다. 이 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 등구(10A)에 접속된 도광 섬유(20)를 구성하는 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부와, 제2 등구(10B)에 접속된 도광 섬유(20)를 구성하는 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가, 1개씩 교호로 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 랜덤성을 갖게 하여, 복수의 등구 사이에 있어서 조도의 불균일이 있는 경우에도, 광조사 영역 내에서의 조도의 불균일을 억제할 수 있다.

또한, 도 3에 있어서는, 각 도광 섬유(20)가 각각 12개의 섬유 다발을 갖고, 합계 24개의 섬유 다발의 출사단(22)이 한 방향으로 일렬로 배치되어 있는 예를 도시하고 있는데, 출사단(22)의 배치는 상기에 한정되지 않는다. 출력단(22)은, 한 방향을 따라서 배치되어 있으면 되고, 예를 들어, 기판 반송 방향으로 복수열로 배치되어 있어도 된다. 또, 도 3에서는, 섬유 다발의 광출사측 단부가 1개씩 교호로 배치된 경우에 대해 도시하고 있는데, 복수 개씩 교호로 배치되어 있어도 된다. 또, 등구가 3개 이상인 경우에도, 마찬가지로, 각 등구에 각각 대응하여 설치된 도광 섬유(20)를 구성하는 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부를, 소정 개씩 서로 한 방향으로 늘어놓아 배치할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도광 섬유(20)가 복수의 섬유 다발에 의해 구성되어 있는 경우에 대해 설명하는데, 도광 섬유(20)는, 1개의 섬유 다발에 의해 구성되어 있어도 된다. 즉, 도광 섬유(20)를 구성하는 모든 섬유 소선(21)이, 출사단(22)에 있어서, 예를 들어 장방 형상으로 1개로 묶여지고, 그 장변이 기판 반송 방향과 직교하는 방향과 일치하도록 배치되어 있어도 된다.

도 4는, 렌즈 유닛(30)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이 도 4는, 도 1로부터 경사 조사 기구(40)를 제거하고, 렌즈 유닛(30)의 단면을 도시한 도면이다.

렌즈 유닛(30)은, 직방체형의 유리판(31)과, 실린드리컬 렌즈(32)와, 편광판(편광 소자)(33)를 구비한다. 이들 부재는, 피처리물인 워크(W)에 조사하는 자외선을 투과하는 재료, 예를 들어 석영에 의해 구성되어 있다.

유리판(31)은, 도광 섬유(20)에 의해서 입사된 입사광을 균일화한 광으로서 출사하는 균일 조사 광학계이고, 그 상면이, 도광 섬유(20)의 출사단(22)의 배치에 대응한 장방 형상을 갖는 직방체의 석영판으로 할 수 있다. 즉, 유리판(31)은, 그 상면에 있어서의 장변 방향이 기판 반송 방향에 대해서 직교하는 방향과 일치하도록 배치되어 있다. 이 유리판(31)의 상면으로부터 입사된 광은, 유리판(31)의 측벽 내측의 면에서의 반사를 반복하여, 조도 분포가 균일화되어 유리면(31)의 하면으로부터 출사된다.

또한, 균일 조사 광학계는, 직방체 형상의 유리판(31)에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 늘어놓아 배치된 원기둥 형상의 복수의 로드 렌즈에 의해 구성할 수도 있다. 또, 균일화 조사 광학계는, 내면이 미러에 의해 구성된 통형 부재여도 된다.

유리판(31)으로부터 출사된 광은, 실린드리컬 렌즈(32)에 입사시킨다. 실린드리컬 렌즈(32)는, 유리판(31)으로부터 출사된 광을 집광하여, 워크(W)에 조사하는 광을 선형으로 성형하는 집광 렌즈이다. 본 실시 형태에서는, 2개의 실린드리컬 렌즈(32)가 사용되고 있는 경우에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 실린드리컬 렌즈(32)는, 평면과 볼록면이 대향 배치된 평볼록 렌즈이다. 그리고, 2개의 실린드리컬 렌즈(32)는, 볼록면들이 연직 방향에 대향하여 배치되고, 수평면 내에 있어서, 그 길이 방향이 유리판(31)의 상기 장변 방향을 따르도록 설치되어 있다.

또한, 실린드리컬 렌즈(32)의 형상, 배치 및 개수는, 상기에 한정되는 것이 아니며, 워크(W)에 조사되는 광조사 영역(34)의 형상 등에 따라 적절하게 설정 가능하다. 또, 집광 렌즈는, 실린드리컬 렌즈에 한정되는 것이 아니며, 원기둥 형상의 로드 렌즈를 이용할 수도 있다.

실린드리컬 렌즈(32)로부터 출사한 광은, 편광판(편광 소자)(33)에 입사시키고, 편광광이 되어 출사한다. 편광판(33)은, 예를 들어, 와이어 그리드형 편광 소자이다. 이 편광판(33)은, 실린드리컬 렌즈(32)의 상기 길이 방향을 따르도록 배치되어 있으며, 편광판(33)에 의해 편광된 편광광은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 반송 방향과 직교하는 방향을 따른 선형의 광조사 영역(34)을 형성하도록 출사된다.

편광광은, 광학 소자에 입사되거나 광학 소자에 의해서 반사되면, 편광축의 방향이 원하는 방향으로부터 어긋난다(편광축이 회전한다). 그로 인해, 편광판(33)의 출사측에는, 광학 소자를 설치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 렌즈 유닛(30)은, 도광 섬유(20)로부터의 광이 입사되는 측으로부터 차례로, 유리판(31), 실린드리컬 렌즈(32), 편광판(편광 소자)(33)을 구비하고, 편광판(편광 소자)(33)에 의해 편광한 편광광을, 광학 소자를 통하지 않고 직접 워크(W)의 광조사면에 조사하는 것이 바람직하다.

도 1로 돌아와, 경사 조사 기구(40)는, 프레임(41)과, 회전축(42)과, 회전 레버(43)를 구비한다.

프레임(41)은, 도광 섬유(20)의 출사단(22)과 렌즈 유닛(30)을, 출사단(22)과 렌즈 유닛(30)의 유리판(31)과의 상대 위치가 변화하지 않도록(양자의 위치가 어긋나지 않도록) 고정한다. 이 프레임(41)은, 회전축(42)에 장착되어 있다.

회전축(42)은, 기판 반송 방향에 대해서 직교하는 방향의 축이며, 회전축(42)이 회전함으로써, 프레임(41)이 회전축(42)을 중심으로 회전하고, 프레임(41)에 고정된 렌즈 유닛(30)이 회전축(42)을 중심으로 회전한다.

렌즈 유닛(30)이 회전축(42)을 중심으로 회전하면, 렌즈 유닛(30)으로부터 출사하는 광의, 워크(W)에 대한 입사 각도가 변화한다. 이 회전축(42)은, 회전 레버(43)에 의해, 임의의 회전 각도로 고정할 수 있다. 즉, 회전 레버(43)의 조작에 의해, 렌즈 유닛(30)의 워크(W)에 대한 각도를 임의의 각도로 조정하여, 워크(W)에 입사시키는 광의 각도를 임의의 각도로 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 회전축(42)은, 렌즈 유닛(30)의 중앙부 부근에 설치되어 있다. 따라서, 렌즈 유닛(30)이 회전축(42)을 중심으로 회전한 경우, 렌즈 유닛(30)의 하단부의 위치는, 회전축(42)을 중심으로 원호를 그리도록 이동한다. 그로 인해, 광조사 영역(34)의 위치는, 기판 반송 방향으로 이동한다.

또, 렌즈 유닛(30)이 회전축(42)을 중심으로 회전한 경우, 렌즈 유닛(30)의 상단부의 위치도, 회전축(42)을 중심으로 원호를 그리도록 이동한다. 즉, 렌즈 유닛(30)에 접속된 도광 섬유(20)의 출사단(22)의 위치는, 회전축(42)을 중심으로 원 호를 그리도록 이동하며, 등구(10A, 10B)와 출사단(22)의 상대 위치가 변화한다.

본 실시 형태에서는, 등구(10A, 10B)와 렌즈 유닛(30)은, 가요성을 갖는 도광 섬유(20)에 의해 접속되어 있다. 그로 인해, 렌즈 유닛(30)의 회전 이동에 의해서 발생하는 출사단(22)의 이동은, 도광 섬유(20)가 구부러짐으로써 흡수된다. 도광 섬유(20)는, 급준한 각도가 아니면, 수평 방향부터 수직 방향까지의 구부러짐에 대응 가능하다.

이와 같이, 본 실시 형태의 편광광 조사 장치(100)는, 등구(10A, 10B)로부터의 광을 렌즈 유닛(30)으로 도광하는 도광 수단으로서 도광 섬유(20)를 이용하고, 렌즈 유닛(30)을 워크(W)의 광조사면에 대해서 임의의 각도로 고정함으로써, 워크(W)에 대해서 비스듬하게 편광광을 조사한다.

이러한 구성에 의해, 등구(10A, 10B)를 경사시킬 필요도, 워크(W)를 유지하는 워크 스테이지(50)를 경사시킬 필요도 없이, 워크(W)에 대해서 비스듬하게 편광광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 워크(W)가 액정 디스플레이(LCD)용의 광배향막이 형성된 기판인 경우, 당해 기판에 대해서 비스듬하게 편광광을 조사함으로써, 광배향막에 프리틸트각을 부여할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 회전축(42)을 렌즈 유닛(30)의 중앙부 부근에 설치하고, 렌즈 유닛(30)을 렌즈 유닛(30)의 중앙부 부근을 중심으로 회전시키는 경우에 대해 설명했는데, 렌즈 유닛(30)의 회전 중심은 상기에 한정되지 않는다.

예를 들어, 렌즈 유닛(30)을, 렌즈 유닛(30)의 기울기가 제로(워크(W)에 대해서 수직)일 때의 워크(W) 상의 광조사 영역(34)의 위치를 중심으로 회전시키는 구성이어도 된다. 이 경우, 렌즈 유닛(30)이 회전해도, 광조사 영역(34)의 위치는 변화하지 않도록 할 수 있다. 단, 이 경우, 렌즈 유닛(30)을 회전 가능하게 지지하기 위한 원호형의 가이드 등이 필요하게 되어, 경사 조사 기구(40)의 구조가 복잡화한다.

워크 스테이지(50)는, 진공 흡착 등의 방법에 의해 워크(W)를 흡착 유지 가능한 평판형의 스테이지이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 워크 스테이지(50) 및 워크(W)를 직사각형 형상으로 하고 있는데, 이것에 한정되는 것이 아니며, 임의의 형상으로 할 수 있다. 또, 워크(W)를 평판형의 스테이지로 흡착 유지하는 구성에 한정되는 것이 아니며, 복수의 핀에 의해서 워크(W)를 흡착 유지하는 구성이어도 된다.

워크 스테이지(50)를 직선 이동시키기 위한 도시 생략한 반송부는, 워크 스테이지(50)를 기판 반송 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구를 구비한다. 당해 구동 기구는, 예를 들어 리니어 모터 구동 기구로 할 수 있다. 또한, 구동 기구는, 예를 들어 볼 나사를 이용한 기구여도 된다. 즉, 구동 기구의 구성은, 워크 스테이지(50)를 기판 반송 방향으로 이동 가능한 구성이면 임의의 구성을 채용할 수 있다. 워크 스테이지(50)의 이동 경로는, 렌즈 유닛(30)으로부터 출사되는 편광광이 형성하는 광조사 영역(34)을 통과하도록 설계되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 편광광 조사 장치(100)는, 광원(11)을 각각 구비하는 복수의 등구(10A, 10B)를 구비한다. 또, 편광광 조사 장치(100)는, 광원(11)으로부터의 광이 입사되는 입사단(23)과, 한 방향을 따라서 배치되고, 입사단(23)으로부터 입사된 광을 출사하는 출사단(22)을 갖는 도광 섬유(20)를 구비한다. 또한, 편광광 조사 장치(100)는, 편광판(편광 소자)(33)을 갖고, 도광 섬유(20)의 출사단(22)으로부터 출사되는 광을 편광한 편광광을, 상기의 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역(34)을 형성하도록 출사하는 렌즈 유닛(30)을 구비한다. 또, 편광광 조사 장치(100)는, 렌즈 유닛(30)으로부터 출사되는 편광광을 피처리물인 워크(W)에 대해서 비스듬하게 조사하도록, 렌즈 유닛(30)을 임의의 각도로 고정하는 경사 조사 기구(40)를 구비한다.

이와 같이, 렌즈 유닛(30)을 임의의 각도로 고정함으로써, 편광광을 워크(W)의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하므로, 광원(11)을 포함하는 광조사부 전체를 기울이거나, 워크 스테이지(50)를 기울일 필요가 없다.

예를 들어 광원(11)이 방전 램프인 경우, 광조사부 전체를 기울이는 구성의 경우, 등구의 이동에는 방전 램프의 점등 조건의 제약을 받는다. 즉, 방전 램프가 기울면 아크의 형상이 변형하여, 오류를 발생시킬 우려가 있기 때문에, 점등시에는, 방전 램프의 자세를 수직 또는 수평으로 유지할 필요가 있다. 그로 인해, 경사 조사를 위해서 광조사부 전체를 움직이는 경우, 방전 램프의 자세를 유지한 채로 등구를 이동시킬 필요가 있다. 따라서, 광조사부의 경사 기구가 복잡화함과 더불어, 대형이 된다.

또, 워크(W)가 대형의 액정 기판 등인 경우, 당해 워크(W)를 유지하는 워크 스테이지(50)도 대형화한다. 그로 인해, 워크스테이지를 기울이는 경우, 그것을 위한 경사 기구는 대형이 된다.

이에 비해 본 실시 형태에서는, 등구를 이동시킬 필요가 없기 때문에, 경사 조사 기구(40)의 구성을 간략화할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 워크 스테이지(50)를 기울일 필요도 없기 때문에, 워크(W)를 안정적으로 유지한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 장치를 대형화하지 않고, 워크(W)의 광조사면에 대해서 편광광을 비스듬하게 조사할 수 있다.

또한, 편광광 조사 장치(100)는, 광원(11)으로부터의 광을 렌즈 유닛(30)으로 도광하기 위한 수단으로서 가요성을 갖는 도광 섬유(20)를 이용한다. 이것에 의해, 경사 조사를 위해서 렌즈 유닛(30)을 이동시켰을 때에는, 도광 섬유(20)가 렌즈 유닛(30)의 이동을 용이하게 흡수할 수 있다. 즉, 렌즈 유닛(30)의 각도 변화에 대해서, 도광 섬유(20)가 유연하게 변형하여, 광원(11)으로부터의 광을 적절하게 렌즈 유닛(30)으로 이끌 수 있다.

예를 들어, 광원(11)으로부터의 광을, 광학계를 이용하여 렌즈 유닛(30)으로 이끄는 것도 생각할 수 있는데, 그 경우, 렌즈 유닛(30)의 움직임에 맞추어 광학계의 세세한 위치 조정이 필요하게 된다. 본 실시 형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 도광 섬유(20)를 이용함으로써, 렌즈 유닛(30)의 각도 설정을 용이하게 행할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서의 도광 섬유(20)는, 복수의 섬유 소선(21)을 소정 개수씩 묶은 복수의 섬유 다발에 의해 구성되고, 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가 기판 반송 방향에 대해서 직교하는 방향으로 늘어놓아 배치되어 출사단(22) 을 구성하고 있다. 이와 같이, 도광 섬유(20)를 복수의 섬유 다발에 의해 구성함으로써, 용이하고 적절하게, 한 방향을 따라서 배치된 원하는 크기의 출사단을 형성할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서의 렌즈 유닛(30)은, 도광 섬유(20)의 출사단(22)으로부터 출사되는 광을 입사광으로 하고, 당해 입사광의 조도를 균일화하는 광학계로서의 유리판(31)과, 유리판(31)으로부터의 출사광을 집광하는 집광 렌즈로서의 실린드리컬 렌즈(32)와, 실린드리컬 렌즈(32)에 의해 집광된 광을 편광하는 편광판 (편광 소자)(33)을 구비한다.

이것에 의해, 렌즈 유닛(30)은, 조도가 균일화된, 지향성을 갖는 선형의 광을 출사하여, 워크(W)의 광조사면에 선형의 광조사 영역(34)을 적절하게 형성할 수 있다. 또, 렌즈 유닛(30)의 광학계의 설계에 의해, 광조사 영역(34)의 형상(폭이나 길이)을 용이하게 원하는 형상으로 할 수 있다. 또, 편광 소자의 출사측에 광학 소자를 설치하지 않도록 함으로써, 편광 성능의 불균일을 효과적으로 억제할 수 있음과 더불어, 높은 소광비를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 편광광 조사 장치(100)는, 장치의 대형화를 수반하지 않고, 지향성을 갖는 광을, 피처리물인 워크(W)의 광조사면에 대해서 임의의 각도로 조사할 수 있다.

(변형예)

상기 실시 형태에 있어서는, 경사 조사 기구(40)는, 회전 레버(43)를 수동으로 조작함으로써, 워크(W)의 광조사면에 대한 편광광의 조사 각도를 조정 가능한 구성인 경우에 대해 설명했는데, 상기의 각도 조정은 수동 조정에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모터 등을 이용하여 자동적으로 각도 조정을 행하도록 해도 된다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 경사 조사 기구(40)는, 워크(W)의 광조사면에 대한 편광광의 조사 각도를 조정 가능한 구성인 경우에 대해 설명했는데, 당해 조사 각도는 임의의 각도로 고정되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 편광광 조사 장치에 본 발명을 적용하는 경우에 대해 설명했는데, 워크(W)에 조사하는 광은 편광광에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 워크에 자외선을 포함하는 광을 조사하여 노광하는 노광 장치나, 자외선으로부터 열경화 처리를 행하는 자외선 조사 장치 등의 광조사 장치에도 본 발명을 적용 가능하다. 이들 광조사 장치의 경우, 워크에 대해서 비스듬하게 광을 조사 가능하게 함으로써, 예를 들어, 워크의 단차 부분 등에 효과적으로 광을 조사할 수 있으며, 적절한 광조사 처리를 행하는 것이 가능하다.

10A, 10B: 등구 11: 광원
12: 미러 20: 도광 섬유
21: 섬유 소선 22: 출사단
23: 입사단 30: 렌즈 유닛
31: 유리판 32: 실린드리컬 렌즈
33: 편광판 34: 광조사 영역
40: 경사 조사 기구 41: 프레임
42: 회전축 43: 회전 레버
50: 워크 스테이지 100: 편광광 조사 장치

Claims

광원과,
상기 광원으로부터의 광이 입사되는 입사단과, 한 방향을 따라서 배치되고, 상기 입사단으로부터 입사된 광을 출사하는 출사단을 갖는 도광 섬유와,
편광 소자를 갖고, 상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사되는 광을 상기 편광 소자에 의해 편광한 편광광을, 상기 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역을 형성하도록 출사하는 렌즈 유닛과,
상기 편광광을 피처리물의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하도록, 상기 렌즈 유닛을 임의의 각도로 고정하는 경사 조사 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 도광 섬유는,
복수의 섬유 소선을 소정 개수씩 묶은 복수의 섬유 다발에 의해 구성되고,
상기 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가 상기 한 방향으로 늘어놓아 배치되어 상기 출사단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 광원을 복수 구비하고,
복수의 상기 광원에 각각 대응하여 설치된 상기 도광 섬유를 구성하는 상기 복수의 섬유 다발의 광출사측 단부가, 소정 개씩 서로 상기 한 방향으로 늘어놓아 배치되어 상기 출사단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 도광 섬유는,
복수의 섬유 소선을 1개로 묶은 1개의 섬유 다발에 의해 구성되고,
상기 1개의 섬유 다발의 광출사측 단부가 상기 한 방향으로 연장되도록 묶여져 상기 출사단을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 유닛은,
상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사되는 광을 입사광으로 하고, 당해 입사광의 조도를 균일화하는 광학계와,
상기 광학계로부터의 출사광을 집광하는 집광 렌즈를 더 구비하며,
상기 편광 소자는, 상기 집광 렌즈에 의해 집광된 광을 편광하는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 광학계는, 상기 한 방향을 따라서 배치된 장변을 갖는 유리판인 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 집광 렌즈는, 실린드리컬 렌즈인 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경사 조사 기구는,
상기 렌즈 유닛의 상기 광조사면에 대한 각도를 조정 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
광원으로부터의 광을, 도광 섬유의 입사단에 입사시키고, 한 방향을 따라서 배치된 출사단으로부터 출사하는 단계와,
상기 도광 섬유의 상기 출사단으로부터 출사된 광을, 편광 소자를 갖는 렌즈 유닛에 입사시키고, 당해 입사한 광을 상기 편광 소자에 의해 편광한 편광광을, 상기 한 방향을 따른 선형의 광조사 영역을 형성하도록 출사하는 단계와,
상기 렌즈 유닛을 임의의 각도로 고정하여, 상기 편광광을 피처리물의 광조사면에 대해서 비스듬하게 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 방법.