TWI585387B - 偏光測定方法,偏光測定裝置,偏光測定系統及光配向照射裝置 - Google Patents

偏光測定方法,偏光測定裝置,偏光測定系統及光配向照射裝置 Download PDF

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Description

偏光測定方法,偏光測定裝置,偏光測定系統及光配向照射裝置
本發明係關於一種偏光光線之測定技術。
一直以來,已知有一種藉由對配向膜、或配向層(以下,將其等稱為「光配向膜」)照射偏光光線而進行配向的被稱為光配向之技術,該光配向被廣泛應用於液晶顯示面板之液晶顯示元件所具備之液晶配向膜之配向等。
用於光配向之照射裝置一般而言具備光源、及偏光片,使光源之光通過偏光片而獲得偏光光線。近年來,為了對較長之帶狀之光配向膜進行光配向,已知有如下照射裝置,即,將長度與光配向膜之寬度相當之棒狀燈作為光源,將數個偏光片排列於棒狀燈之長軸方向上,藉此照射線狀之偏光光線,且亦提出有如下技術,即,使帶狀之光配向膜之寬度方向與該照射裝置之偏光光線之照射區域延伸之方向吻合,於長度方向上搬送該光配向膜,藉此對帶狀之光配向膜均勻地進行光配向(例如,參照專利文獻1)。
作為對光配向之品質產生影響之偏光光線之因素,已知有消光比、及偏光軸分佈之不均這兩個,作為光配向所使用之照射裝置,重要的是其等已以較高之精度經調整。作為測定該等消光比或偏光軸等偏光特性之技術,一直以來提出有各種技術(例如,參照專利文獻2~ 專利文獻4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-163881號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-226209號公報
[專利文獻3]日本專利特開2005-227019號公報
[專利文獻4]日本專利特開2007-127567號公報
為了使用光配向而獲得高品質之液晶配向膜,必須照射消光比較高且偏光軸以誤差0.1°以內之精度經調整之偏光光線。為了以誤差0.1°以內之精度調整偏光軸,而要求測定精度之誤差為0.01°以內,但於將放電燈作為光源之照射裝置中,因該放電燈之點燈電力之波動等而使光量產生波動(閃爍),因此,無能夠以滿足此種要求之精度測定偏光光線之偏光特性之技術。
習知之方法中,有如下問題:由於光量產生波動,故而必須藉由反覆進行多次相同之測定並取得平均而提高反覆精度,測定需要時間。
作為測定偏光軸之技術,提出有針對每個偏光片測定偏光軸之技術。此技術可使用一直以來便有之偏光測定技術。然而,上述方法中,由於朝偏光測定器之光線取入之角度較淺,故而無法測定實際照射至位於通過數個偏光片之偏光光線重合而照射之各種位置之載置台上之光配向膜的光之偏光特性。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於提供一種 可精度良好地測定偏光光線之偏光特性之偏光測定方法、偏光測定裝置、偏光測定系統及光配向照射裝置。
為了達成上述目的,本發明提供一種偏光測定方法,其特徵在於具備:第1步驟,其係根據將依序透過第1偏光片、及第2偏光片之光一邊使上述第2偏光片轉動而一邊進行檢測而所獲得之在各轉動角度之光之光量,而求出表示上述第2偏光片於旋轉時之上述光量之週期性變化之變化曲線;及第2步驟,其係根據上述第1步驟中所求出之變化曲線,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性;且在上述第1步驟中,根據包含上述變化曲線之1個極小點且包含於上述光量成為既定值以下之上述轉動角度之範圍中之在上述轉動角度之上述光量,而求出上述變化曲線。
又,本發明係如上述偏光測定方法,其特徵在於具備:第3步驟,其係根據包含與上述第1步驟不同之1個極小點且包含於上述光量成為既定值以下之上述轉動角度之範圍中之在上述轉動角度之上述光量,而求出上述變化曲線;第4步驟,其係根據上述第3步驟中所求出之變化曲線,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性;及第5步驟,其係根據在上述第2步驟、及第4步驟各自所特定之上述偏光特性之平均,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性。
又,本發明係如上述偏光測定方法,其特徵在於:上述既定值為上述光量之最大值之約20%之光量。
又,本發明係如上述偏光測定方法,其特徵在於:根據對應於上述變化曲線所表示之光量之最大值之轉動角度而特定透過上 述第1偏光片之偏光光線之偏光軸,以及/或者,根據上述變化曲線所表示之最大值與最小值、或上述第2偏光片轉動至根據上述變化曲線所特定之偏光光線之偏光軸之轉動角度、及與該偏光軸正交之轉動角度之各者時所測定到之光量,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之消光比。
又,為了達成上述目的,本發明提供一種偏光測定裝置,其特徵在於具備:變化曲線算出手段,其係根據將依序透過第1偏光片、及第2偏光片之光一邊使上述第2偏光片轉動而一邊進行檢測而所獲得之在各轉動角度之光之光量,而求出表示上述第2偏光片旋轉時之上述光量之週期性變化之變化曲線;及偏光特性特定手段,其係根據上述變化曲線,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性;且上述變化曲線算出手段係根據包含上述變化曲線之1個極小點且包含於上述光量成為既定值以下之上述轉動角度之範圍中之在上述轉動角度之上述光量,而求出上述變化曲線。
又,為了達成上述目的,本發明提供一種偏光測定系統,其特徵在於具備:檢測部,其包括入射有藉由第1偏光片所偏光化之偏光光線之第2偏光片,且一邊使上述第2偏光片轉動一邊檢測透過上述第2偏光片之光之光量;及偏光測定裝置,其係根據上述檢測部之檢測結果,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性;且上述檢測部具有:第1孔徑(aperture),其取入包含有斜入射成分之上述光並使其入射至上述第2偏光片;擴散手段,其使透過上述第2偏光片之光產生擴散;第2孔徑,其使藉由上述擴散手段所擴散之光之一部分通過;及受光感測器,其接收通過上述第2孔徑之光並檢測上述光量;且上述偏光測定裝置具備:變化曲線算出手段,其係根據 上述第2偏光片之在各轉動角度之光之光量,而求出表示上述第2偏光片於旋轉時之上述光量之週期性變化之變化曲線;及偏光特性特定手段,其係根據上述變化曲線,特定透過上述第1偏光片之偏光光線之偏光特性;且上述變化曲線算出手段係根據包含上述變化曲線之1個極小點且包含於上述光量成為既定值以下之上述轉動角度之範圍中之在上述轉動角度之上述光量,而求出上述變化曲線。
又,為了達成上述目的,本發明係一種光配向照射裝置,其具備有對載置於載置台之工件表面之配向膜照射偏光光線之偏光片單元,且特徵在於:上述偏光片單元具備有橫排地整齊排列之複數個單位偏光片單元,上述單位偏光片單元則分別具備有偏光片,且該光配向照射裝置具備有對在通過上述複數個偏光片之偏光光線產生重合而所照射之上述載置台相當位置之光之偏光特性進行檢測之檢測手段。
又,本發明係如上述光配向照射裝置,其特徵在於:上述檢測手段具備有以可沿上述單位偏光片單元之排列方向移動之方式所設置之檢測部。又,該檢測部亦可朝載置台移動方向移動。
又,本發明係如上述光配向照射裝置,其特徵在於上述檢測手段具備:檢測部,其具有測定用偏光片,一邊使上述測定用偏光片轉動一邊檢測透過上述測定用偏光片之光之光量;及偏光測定裝置,其係根據上述檢測部之檢測結果,特定上述載置台相當位置之光之偏光特性;且上述檢測部具有:孔徑,其配置於上述載置台相當位置,取入通過上述複數個偏光片之偏光光線而產生重合後之光並使其入射至上述測定用偏光片;擴散手段,其使透過上述測定用偏光片之光產生擴散;及受光感測器,其接收藉由上述擴散手段所擴散之光並 檢測上述光量;且上述偏光測定裝置具備:變化曲線算出手段,其係根據上述測定用偏光片之在各轉動角度之光之光量,而求出表示上述測定用偏光片於旋轉時之上述光量之週期性變化之變化曲線;及偏光特性特定手段,其係根據上述變化曲線,特定在上述載置台相當位置之照射光之偏光特性。
根據本發明,設為如下構成:根據對依序透過第1偏光片、及第2偏光片之光一邊使第2偏光片轉動而一邊進行檢測而所獲得之在各轉動角度之光之光量,而求出第2偏光片於旋轉時之光量之週期性變化之變化曲線,此時係根據包含變化曲線之1個極小點且包含於光量成為既定值以下之轉動角度之範圍中之在轉動角度之光量,而求出變化曲線。
藉此,根據與極大點附近之光量之檢測值相比、檢測值中所含之雜訊成分較小之檢測值求出變化曲線,故而變化曲線之精度提高。並且,藉由自該變化曲線求出偏光特性,可精度良好地求出偏光特性。
又,由於僅測定極小點附近之光量即可,故而能夠以較少之測定次數實現高精度之測定。
又,根據本發明,設為檢測在通過複數個偏光片之偏光光線產生重合而所照射之上述載置台相當位置之光之偏光特性之構成。
藉此,可檢測實際照射至配置於載置台之工件表面之配向膜之偏光光線之偏光特性,故而可適當且精度良好地測定實際之照射光中之偏光特性。
1、1A、100、200‧‧‧偏光測定系統(檢測手段)
2‧‧‧光配向裝置(光配向照射裝置)
3‧‧‧載置台搬送台座
4‧‧‧照射器設置台座
5‧‧‧工件載置台(載置台)
5A‧‧‧工件載置台5之行進方向側之側面
6‧‧‧照射器
7‧‧‧燈
7A‧‧‧點光源
8‧‧‧反射鏡
9‧‧‧偏光片單元固定台
10‧‧‧偏光片單元
12‧‧‧單位偏光片單元
14‧‧‧框架
16‧‧‧線柵偏光片(第1偏光片、偏光片)
19‧‧‧螺釘
20‧‧‧偏光測定裝置
21‧‧‧旋轉驅動控制部
22‧‧‧輸入部
23‧‧‧變化曲線算出部
24‧‧‧偏光特性特定部
25‧‧‧偏光特性輸出部
30‧‧‧測定單元
31、31A‧‧‧檢測部
32‧‧‧線性導軌
33‧‧‧檢測側偏光片(第2偏光片、測定用偏光片)
34‧‧‧受光感測器
35‧‧‧檢測訊號
70‧‧‧基座
71‧‧‧受光感測器單元
72‧‧‧旋轉載置台
73‧‧‧檢測光調整單元
74‧‧‧光電倍增管
74A‧‧‧光電倍增管74之檢測面
75‧‧‧水冷基底
76‧‧‧孔徑
76A‧‧‧開口
77‧‧‧筒體
78‧‧‧孔徑
78A‧‧‧開口
79‧‧‧擴散單元(擴散手段)
79A、79B‧‧‧擴散板
80‧‧‧板材
80A‧‧‧針孔
81‧‧‧波長限制濾光片
A‧‧‧線方向
B‧‧‧排列方向
C1、C2‧‧‧偏光軸
D‧‧‧偏光軸調整裝置
E‧‧‧放射光
F‧‧‧偏光光線
G‧‧‧檢測光
H‧‧‧反射光
I‧‧‧光量
Imax‧‧‧最大光量
Imin‧‧‧最小光量
P0‧‧‧基準位置
Q‧‧‧變化曲線
S‧‧‧法線方向
T‧‧‧光配向對象物(工件)
W‧‧‧範圍
X‧‧‧線性運動方向
Y‧‧‧入射角
θ‧‧‧轉動角度
θa、θa+180°‧‧‧極小點之轉動角度
θa+90°、θa+270°‧‧‧極大點之轉動角度
圖1係將本發明之第1實施形態之偏光測定系統之構成與光配向裝置一併表示之圖。
圖2係將偏光測定系統之構成與光配向裝置之俯視圖一併表示之圖。
圖3係表示檢測部之構成之示意圖。
圖4係檢測光之變化曲線之示意圖。
圖5係檢測檢測光之光量之轉動角度之範圍之說明圖。
圖6係檢測光之光量之檢測之具體例之說明圖。
圖7係表示偏光測定系統之測定動作之流程圖。
圖8係表示檢測部之構成之外觀立體圖。
圖9係檢測部之剖面圖。
圖10係表示本發明之第2實施形態之光配向裝置之構成之圖。
圖11係表示照射位置與相對照射光量之關係之圖表。
圖12係自短軸側表示偏光片單元與檢測部之關係之說明圖。
圖13係表示偏光片單元之構成之圖,(A)為俯視圖,(B)為側視剖面圖。
圖14係表示偏光軸調整裝置之示意圖。
以下,參照圖式對本發明之實施形態進行說明。
<第1實施形態>
圖1係將本實施形態之偏光測定系統1之構成與光配向裝置2一併表示之示意圖。
於該圖中,光配向裝置(光配向照射裝置)2係對板狀或帶狀之光配 向對象物(工件)之光配向膜照射偏光光線而進行光配向之照射裝置,偏光測定系統(檢測手段)1係測定光配向裝置2之照射光之偏光特性者。作為偏光特性,測定偏光光線之偏光軸、及消光比。
光配向裝置2具備:載置台搬送台座3、照射器設置台座4、及載置光配向對象物之工件載置台(載置台)5。
照射器設置台座4係於自載置台搬送台座3隔開既定距離之上方位置橫架於載置台搬送台座3之寬度方向(垂直於下述線性運動機構之線性運動方向X之方向)上之門體,其兩柱固定於載置台搬送台座3。照射器設置台座4係內置照射器6,且照射器6朝正下方照射偏光光線。再者,為了將伴隨工件載置台5之移動之振動與由照射器6之冷卻引起之振動分離,亦可為不將照射器設置台座4固定於載置台搬送台座3而與該載置台搬送台座3分開設置之構成。載置台搬送台座3與照射器設置台座4亦可具有抗振構造。
於載置台搬送台座3,內設有線性運動機構(未圖示),該線性運動機構以沿線性運動方向X於載置台搬送台座3之面上通過照射器6之正下方之方式移送工件載置台5。於光配向對象物之光配向時,載置於工件載置台5之光配向對象物藉由線性運動機構與工件載置台5一併被移送並通過照射器6之正下方,於該通過時曝露於偏光光線下而使光配向膜被予以配向。
照射器6具備作為光源之燈7、反射鏡8、及偏光片單元10,且朝正下方照射經聚光之偏光光線。
燈7為放電燈,使用至少延伸至與光配向對象物之寬度同等以上之直管型(棒狀)之紫外線燈。反射鏡8為剖面橢圓形且沿燈7之長度方向延伸之柱狀凹面反射鏡,將燈7之光聚光並朝向偏光片單元10照射。
偏光片單元10配置於反射鏡8與光配向對象物之間,使照射至光配向對象物之光偏光。藉由使該偏光光線照射至光配向對象物之光配向膜,而對該光配向膜進行配向。
圖2係將偏光測定系統1與光配向裝置2之俯視圖一併表示之圖。再者,該圖中,為了使偏光片單元10之構成容易理解,於照射器設置台座4中僅表示出偏光片單元10。
如該圖所示,偏光片單元10具備數個單位偏光片單元(第1偏光片)12、及將該等單位偏光片單元12橫排地整齊排列成一排之框架14。框架14係將各單位偏光片單元12連接配置之板狀之框體。單位偏光片單元12具備形成為大致矩形板狀之線柵偏光片(偏光片)16。
本實施形態中,各單位偏光片單元12形成為,將線柵偏光片16以線方向A與上述工件載置台5之線性運動方向X平行之方式支撐,使與該線方向A正交之方向和線柵偏光片16之排列方向B吻合。
線柵偏光片16為直線偏光片之一種。如上所述,燈7為棒狀,因此於線柵偏光片16中入射有各種角度之光,但線柵偏光片16係即便為傾斜入射之光,亦可使其直線偏光化而透過。
線柵偏光片16係以能夠以其法線方向為轉動軸而於面內轉動從而對偏光軸C1之方向進行微調整之方式支撐於單位偏光片單元12。藉由對所有單位偏光片單元12以使線柵偏光片16之偏光軸C1沿既定之照射基準方向對齊之方式進行微調整,可獲得遍及偏光片單元10之長軸方向之全長而使偏光軸C1高精度地對齊之偏光光線,而可實現高品質之光配向。
偏光測定系統1如圖1所示,具備偏光測定裝置20、及測定單元30。測定單元30具備檢測偏光光線之檢測部31,且偏光測 定裝置20根據藉由檢測部31獲得之偏光光線之檢測結果,而測定該偏光光線之偏光軸、及消光比。
測定單元30如圖2所示,具備沿直線引導檢測部31之線性導軌32。於偏光光線測定時係以線性導軌32與上述工件載置台5之行進方向側之側面5A連結而被移送至偏光片單元10之正下方或者線性導軌32位於偏光片單元10之正下方之方式設置於載置台搬送台座3上。並且,以位於微調整對象之線柵偏光片16之正下方之方式使檢測部31沿線性導軌32移動或使其自行移動,藉由檢測部31檢測於其位置透過該線柵偏光片16之偏光光線,測定照射光之偏光特性。
圖3係表示檢測部31之構成之示意圖。
檢測部31具備檢測側偏光片(第2偏光片、測定用偏光片)33、及受光感測器34。
檢測側偏光片33係具有偏光軸C2之板狀(圖示例中為圓盤狀)之光檢測用之直線偏光片,亦被稱為析光片。於該檢測側偏光片33中,入射有透過線柵偏光片16而直線偏光化之偏光光線F,而使該偏光光線F直線偏光化。對於檢測側偏光片33,只要為直線偏光片,則可使用任意之偏光片,例如可使用線柵偏光片。
受光感測器34接收於檢測側偏光片33之偏光軸C2經直線偏光化之檢測光G,並將表示光量I之檢測訊號35輸出至偏光測定裝置20。
檢測部31中,檢測側偏光片33設置為以其法線方向S為轉動軸而至少連續旋轉1周地自由旋轉。檢測側偏光片33之轉動係由自基準位置P0之轉動角度θ規定。本實施形態中,基準位置P0被設定為偏光軸C2之方向與上述線柵偏光片16之照射基準方向一致之位置。即,於將檢測部31安裝於線性導軌32並使檢測側偏光片33與 基準位置P0吻合時,成為檢測側偏光片33之偏光軸C2朝向照射基準方向之狀態。
偏光測定裝置20係根據檢測側偏光片33旋轉1周時之檢測光G之光量之週期性變化而測定偏光光線F之偏光軸與消光比者。具體而言,偏光測定裝置20如圖2所示,具備旋轉驅動控制部21、輸入部22、變化曲線算出部23、偏光特性特定部24、及偏光特性輸出部25。再者,偏光測定裝置20亦可藉由使例如個人電腦執行實現圖2所示之各部之電腦可讀取之程式而實施。
旋轉驅動控制部21控制檢測部31之檢測側偏光片33之旋轉。具體而言,檢測部31包括使檢測側偏光片33轉動之旋轉致動器,旋轉驅動控制部21控制旋轉致動器而使檢測側偏光片33轉動,藉此使其偏光軸C2與既定之轉動角度θ之方向吻合。此時之轉動角度θ被輸出至變化曲線算出部23。
輸入部22係受理檢測光G之光量I之檢測值之輸入之手段,於該輸入部22輸入有檢測部31之檢測訊號35。輸入部22自該檢測訊號35取得檢測光G之光量I之檢測值並輸出至變化曲線算出部23。
變化曲線算出部23係根據檢測光G之光量I之檢測值,算出表示使檢測側偏光片33旋轉1周時之檢測光G之光量I之週期性變化之變化曲線Q。若詳細敍述,則檢測光G如上文所揭示之圖3所示,為燈7之放射光E依序通過作為直線偏光片之線柵偏光片16、及檢測側偏光片33而獲得之光。
因此,伴隨檢測側偏光片33之旋轉之檢測光G之光量I之變化曲線Q理想而言為如圖4所示,成為如於檢測側偏光片33之偏光軸C2平行於線柵偏光片16之偏光軸C1之情形(本實施形態中為轉動角度θ =0°、180°(極大點))時成為最大光量Imax(極大值)且於偏光軸C2與偏光軸C1正交之情形(本實施形態中為轉動角度θ=90°、270°(極小點))時成為最小光量Imin(極小值)般的1週期為π[rad](=180°)的下式(1)所表示之餘弦波形(所謂之馬呂士定律(Law of Malus))。
變化曲線Q=α×cos(β×(θ-γ))+ε (1)
其中,α為振幅,β為週期,γ為相位偏差(線柵偏光片16之偏光軸C1相對於基準位置P0之相位差),ε為偏壓成分。
然而,發明者等人通過銳意實驗,關於變化曲線Q獲得如下見解。
即,由於光配向裝置2係以作為放電燈之燈7為光源,故而因將燈7點燈之電源裝置之點燈電力之波動或燈7之冷卻狀態等各種主要因素,而導致光源亮度於非常短之時間週期內變動而產生波動或閃爍,此成為光源亮度之雜訊成分。
進而,由於光配向裝置2自燈7通過偏光片單元10廣範圍地照射偏光光線F,故而於檢測部31之受光感測器34中入射有各種入射角度之偏光光線F,而且通過鄰接於調整對象之線柵偏光片16之其他線柵偏光片16之偏光光線F亦入射並被檢測。
因該等光源亮度之雜訊成分或偏光光線F之斜入射等而導致自檢測部31之檢測結果所求出之變化曲線Q自理想之餘弦函數(上述(1)式)偏移,該偏移以下式(2)所示之n次方餘弦波形(n≧2)充分地近似。
變化曲線Q=α×cosn(β×(θ-γ))+ε (2)
根據以上見解,作為變化曲線Q,最佳為根據檢測光G之光量之檢測值求出n次方餘弦波形,但這樣一來,有需要大量檢測光G之測定及計算之問題。
又,消光比係將最大光量Imax除以最小光量Imin,因此,最小光量Imin越小,該最小光量Imin中所占之雜訊成分對消光比之值之影響越大,於藉由上述(2)式求出變化曲線Q之情形時,由於最小光量Imin之反覆精度較差,故而無法準確地求出消光比。
因此,為了獲得所需之精度,只要反覆進行用以求出1個變化曲線Q之測定點之數量或數次測定而求出數次變化曲線Q並進行平均化等即可,但這樣一來,會產生由於測定次數變得非常多而使測定花費時間之問題。
作為解決該問題之方法,考慮進行如下處理:為了可將光源亮度之雜訊成分自檢測部31之檢測訊號35去除,準備與檢測部31分開設置之受光感測器,藉由另外設置之受光感測器檢測檢測光G之光量I以作參照用,根據該參照用之檢測結果而自檢測部31之檢測訊號35去除雜訊成分。
然而,於偏光測定中,一般而言,即便係因光經由鏡或稜鏡等光學元件,偏光狀態亦會產生變化,因此無法使入射至檢測部31之檢測光G分岐至另外設置之受光感測器。因此,與檢測部31分開設置之受光感測器所接收之檢測光G不同,而使雜訊成分未被準確地去除。
又,由於檢測部31之受光感測器34所檢測到之檢測光G之光量I伴隨上述檢測側偏光片33之旋轉而產生變化,而且光源亮度之雜訊成分之量亦隨之而變化,故而,必需對於另外設置之受光感測器之檢測值反映檢測側偏光片33之轉動角度θ之處理。進而,於將檢測部31所具備之受光感測器34與另外設置之受光感測器進行比較時,亦必須修正由起因於感測器感度之經年變化或溫度特性之雜訊等而導致之兩者之受光特性之差異。
如此,使用另外設置之受光感測器之測定方法包含為了實現高精度之測定而必須解決之大量問題。
因此,本實施形態中,將用於變化曲線Q之曲線擬合之光量I之檢測值限制為如圖5所示般於檢測光G之光量I最小之極小點附近之範圍W內所檢測到者,藉此,雖然係利用1個受光感測器34而進行之測定,但能夠以較少之測定點算出反覆精度較高之變化曲線Q。
若詳細敍述,則若使檢測光G之光量I中所占之光源亮度之雜訊成分之比率為大致固定,則雜訊成分之大小與檢測光G之光量I成比例地變大,因此,如上文所揭示之圖4所示,雜訊成分之大小係與最大光量Imax(極大點)之附近相比,於最小光量Imin(極小點)之附近變小。換言之,於最小光量Imin之附近,與最大光量Imax附近相比,因光源亮度之雜訊成分之影響而導致之光量I之變動幅度較小。
因此,使用雜訊成分之影響較少之最小光量Imin附近之光量I之檢測值並藉由曲線擬合而求出上述變化曲線Q,藉此,可獲得抑制了因光源亮度之波動等之影響而導致之雜訊成分之變化曲線Q。並且,由於光源亮度之雜訊成分之影響受到抑制,故而反覆精度提高,即便進行1次測定,亦可獲得可靠性較高之變化曲線Q。
發明者等人藉由銳意實驗,獲得如下見解:作為最小光量Imin附近之範圍,若為檢測光G之光量I成為最大光量Imax之20%以下之轉動角度θ之範圍W,則根據以該範圍W內之轉動角度θ所測定到之檢測光G之光量I,可獲得抑制光源亮度之雜訊成分之影響而反覆精度較高之變化曲線Q。進而,發明者等人獲得如下見解:若為以可獲得最小光量Imin之轉動角度θa為中心±20°之範圍,則包含於上述 範圍W中。
根據該等見解,本實施形態中,如圖5所示,以包含於該範圍W中之4點轉動角度θ(θ=θa±10°、θa±20°)對檢測光G之光量I進行檢測,根據各轉動角度θ時之光量I,藉由曲線擬合求出上述變化曲線Q。
藉由將對檢測光G之光量I進行檢測之轉動角度θ偏離10°左右,可使檢測光G之光量I之檢測值之間產生顯著之差,因此,可不使該檢測值之差隱藏於光源亮度之雜訊成分中,而確實地求出變化曲線Q。
再者,測定檢測光G之光量I之轉動角度θ不限定於4點,若為上述範圍W之範圍內,則為至少3點以上即可。
變化曲線算出部23係根據包含於上述範圍W中之轉動角度θ時之檢測光G之光量I之檢測值,藉由曲線擬合(亦稱為曲線回歸)之方法求出式(1)式所示之餘弦波形,並將其輸出至偏光特性特定部24。
於偏光光線F之偏光方向自基準位置P0之方向偏離之情形時,即線柵偏光片16之偏光軸C1之方向自作為基準位置P0之方向之排列方向B偏離之情形時,如圖4中假想線所示,該偏離於變化曲線Q中表現為相位偏差γ(>0)。
偏光特性特定部24係根據藉由變化曲線算出部23所求出之變化曲線Q,特定偏光光線F之偏光方向(即線柵偏光片16之偏光軸C1之方向)、及消光比,並輸出至偏光特性輸出部25。
具體而言,偏光特性特定部24如圖4所示,於變化曲線Q中,藉由特定作為可獲得檢測光G之最大光量Imax之轉動角度θ(極大點)之上述γ而特定偏光軸C1之方向,而且根據變化曲線Q之最大光量Imax與最小光量Imin之比(=最大光量Imax/最小光量Imin)而特定消光 比。變化曲線Q中之最大光量Imax係將轉動角度θ=γ(極大點)代入該變化曲線Q中而求出,而且最小光量Imin係將轉動角度θ=90°+γ(極小點)代入而求出。
偏光特性輸出部25係輸出由偏光特性特定部24特定之偏光特性(偏光軸、及消光比)者。該輸出之態樣只要為使用者可利用偏光特性,則為任意,例如可列舉顯示、向其他電子機器之輸出、向記錄媒體之記錄等。
此處,可獲得最小光量Imin之轉動角度θa(極小點)係如上文所揭示之圖4所示,在檢測側偏光片33旋轉1周之期間(θ=0~360°),存在於相位偏離180°(π)之2處,因此,本實施形態中,變化曲線算出部23對於2處之轉動角度θ=θa、θa+180°各者,以範圍W內之4點轉動角度θ測定檢測光G之光量I而求出2個變化曲線Q,偏光特性特定部24對於2條變化曲線Q各者求出偏光軸、及消光比,求出其等之平均值,藉此而提高偏光軸、及消光比之測定精度。
此外,本實施形態中,為了提高每2處轉動角度θ=θa、θa+180°之上述範圍W各者中4點轉動角度θ時之檢測光G之光量I之檢測精度,以相同之轉動角度θ反覆進行數次(例如10次)光量I之測定。
其結果,如圖6所示,每個相同之轉動角度θ可獲得M個(M≧2)光量I之檢測值。變化曲線算出部23於自該等檢測值求出變化曲線Q時,於各轉動角度θ中選擇N個(M≧N≧1)檢測值,求出該等N個檢測值之平均值,並根據該等平均值求出變化曲線Q。由於自M個檢測值中選擇N個時之組合之數量為MCn個,因此變化曲線算出部23針對該MCn個組合之每個求出變化曲線Q。並且,偏光特性特定部24 對於MCn個變化曲線Q各者求出偏光軸、及消光比,而求出各偏光軸、及各消光比之平均值。藉此,可進一步高精度地求出偏光軸、及消光比。
圖7係表示偏光測定系統1之測定動作之流程圖。
如該圖所示,偏光測定裝置20控制檢測部31之檢測側偏光片33之轉動,使轉動角度θ與測定點吻合(步驟S1)。本實施形態中,轉動角度θ之測定點如圖6所示,為θ=θa±20°、θa±10°、θa+180°±20°、θa+180°±10°之合計8點。轉動角度θa為可獲得最小光量Imin之角度(極小點),如上文所揭示之圖4所示,由θa=90°+γ規定。本實施形態中,於偏光軸C1無偏差之理想之狀態下,為γ=0。因此,於上述步驟S1中,偏光測定裝置20將轉動角度θ之測定點決定為θa=90°。
繼而,偏光測定裝置20連續M次斷續地取入檢測光G之光量I之檢測訊號35,取得M個光量I之檢測值(步驟S2)。
偏光測定裝置20於轉動角度θ之所有測定點,反覆執行上述步驟S1、及步驟S2,直至取得M個光量I之檢測值為止(步驟S3:Yes(是))。
偏光測定裝置20為了使用最小光量Imin附近(極小點附近)之光量I之檢測值求出變化曲線Q,而根據轉動角度θ=θa±20°、θa±10°之4點時之光量I之檢測值,藉由曲線擬合而求出遵循上述(1)式之變化曲線Q(步驟S4)。若詳細敍述,則偏光測定裝置20對於該等轉動角度θ之每個選擇N個(M≧N≧1)檢測值,求出該等N個檢測值之平均值,將其作為轉動角度θ之檢測值而藉由曲線擬合求出變化曲線Q。如上所述,求出MCn個變化曲線Q。繼而,偏光測定裝置20對於MCn個變化曲線Q各者求出偏光軸、及消光比,而求出各偏光軸、及各消光比之平均值(步驟S5)。
偏光測定裝置20以與步驟S4、及S5相同之方式,根據轉動角度θ=θa+180°±20°、θa+180°±10°之4點時之光量I之檢測值,藉由曲線擬合而求出變化曲線Q(步驟S6),並根據該變化曲線Q,特定偏光軸、及消光比(步驟S7)。
繼而,偏光測定裝置20藉由求出步驟S5、及步驟S7中所求出之偏光軸、及消光比之平均值而特定偏光光線之偏光軸、及消光比(步驟S8)。
藉此,可高精度地求出偏光光線之偏光軸、及消光比。
再者,於該測定中,偏光測定裝置20亦可根據變化曲線Q,而特定可獲得最小光量Imin之轉動角度θ=θa、可獲得最大光量Imax之轉動角度θ=γ,使檢測部31之檢測側偏光片33轉動,以各個轉動角度θ實際地檢測檢測光G之光量I,根據該檢測值而求出消光比。
又,於上述偏光測定中,於即便不進行步驟S6~步驟S8之處理亦可獲得所需之精度之情形時,亦可不進行該等步驟S6~步驟S8之處理而將步驟S5中所特定之偏光軸、及消光比作為測定結果。又,亦可使作業人員等使用者可選擇是否進行該等步驟S6~步驟S8之處理。
接下來,對使用偏光測定系統1之光配向裝置2之偏光光線之測定進行說明。
作業人員首先將測定單元30設置於光配向裝置2。於該設置時,作業人員係以線性導軌32之引導方向與上述線柵偏光片16之排列方向B平行且位於偏光片單元10之正下方之方式設置線性導軌32。其次,作業人員藉由線性導軌32引導檢測部31而將其配置於測定對象之線柵偏光片16之正下方,使用偏光測定系統1,檢測自該線柵偏光片16出射之偏光光線F,測定該線柵偏光片16之偏光軸C1、及消光 比。作業人員根據偏光軸C1之測定結果,視需要對線柵偏光片16之轉動進行微調整,藉此使偏光軸C1之方向與既定方向(本實施形態中為排列方向B)吻合。
作業人員對於偏光片單元10所具備之全部線柵偏光片16同樣地進行偏光光線F之測定,根據該測定結果,進行使偏光軸C1之方向與排列方向B吻合之作業,藉此使全部線柵偏光片16之偏光軸C1之方向沿排列方向B對齊。
如上所述,根據該偏光測定系統1,即便不進行數次同樣之測定,亦可獲得反覆精度較高且可靠性較高之變化曲線Q,可自該變化曲線Q高精度地特定偏光軸C1之方向。因此,於對各個線柵偏光片16進行微調整時,可減少偏光光線F之測定次數,而且可在短時間內結束微調整作業,並且以較高之精度調整偏光軸C1之方向。
且說,光配向裝置2中,自棒狀之燈7所放射之各種角度之放射光E入射至線柵偏光片16,藉由線柵偏光片16經直線偏光化而出射。
另一方面,一直以來已知有將格蘭-湯姆森偏光稜鏡用於檢測側偏光片33之檢測部。然而,於使用有格蘭-湯姆森偏光稜鏡之檢測部中,格蘭-湯姆森偏光稜鏡之消光比因入射角而大幅度變化,故而必須極力縮小入射至該檢測部之入射角。
因此,習知之檢測部中,僅可檢測自線柵偏光片16所輸出之包含各種角度成分之偏光光線F中非常受限制之範圍之角度成分,無法準確地測定該偏光光線F。
因此,本實施形態中,藉由使用以下所說明之構成之檢測部31,即便為包含各種角度成分之偏光光線F,亦可檢測較廣之角度成分之範 圍而測定偏光特性。
圖8係表示檢測部31之構成之外觀立體圖,圖9係檢測部31之剖面圖。
檢測部31如該等圖所示,具備矩形板狀之基座70,於其上具備受光感測器單元71、檢測側偏光片33、旋轉載置台72、及檢測光調整單元73(圖9)。
受光感測器單元71具備作為受光感測器34之一例之光電倍增管74、及使該光電倍增管74冷卻並使溫度保持為固定並降低因光電倍增管74之溫度特性而導致之雜訊之水冷基底75,且光電倍增管74之檢測訊號35(圖3)被偏光測定裝置20取入。
基座70卡合於線性導軌32並由該線性導軌32直線性地引導。藉由使基座70之既定之一邊與線性導軌32之長軸方向吻合地進行安裝,而構成為基準位置P0、及檢測側偏光片33之偏光軸C2朝向照射基準方向。再者,若可使基座70之既定之一邊與照射基準方向吻合地進行設置,則未必使用線性導軌32。
檢測側偏光片33配置於光電倍增管74之檢測面74A之正上方,由形成有既定直徑之開口76A之孔徑76覆蓋檢測光G之入射側。該孔徑76係限制朝向檢測側偏光片33之入射光者,但於該檢測部31中,為了配合線柵偏光片16亦使斜入射之光透過而生成偏光光線F,且亦取入根據該等斜入射之成分之偏光光線F,開口76A係以使入射角Y為0°~70°之範圍之偏光光線F通過之方式形成。
再者,入射角Y之範圍係根據檢測部31、線柵偏光片16、及燈7各者之形狀或配置關係,而決定為自線柵偏光片16傾斜地放射之偏光光線F之成分被取入之角度。
檢測光調整單元73為配設於檢測側偏光片33與光電倍增管74之檢測面74A之間之筒狀之構件,且具備筒體77,將通過孔徑76被取入並通過檢測側偏光片33之檢測光G自筒體77之上表面取入,於內部進行混合並自下表面導入至光電倍增管74。
具體而言,於檢測光調整單元73之筒體77之上表面,設置有孔徑78,該孔徑78形成有使至孔徑76所取入之入射角Y之範圍之檢測光G通過內部之開口78A。
於筒體77,為了確保較廣之光線入射角,及解除所取入之光線之偏光狀態而進行無偏光化,於孔徑78之正下方不隔開間隙地設置有使所透過之光擴散之擴散單元79。擴散單元79具備以既定間隔對面配置之2片擴散板79A、79B,將各種入射角Y之檢測光G混合並輸出。對於擴散板79A、79B,例如使用磨砂(frost)型合成石英板。
於筒體77之下表面,設置有形成有限制朝向光電倍增管74之入射光量之針孔80A之板材80,使通過該針孔80A之光入射至光電倍增管74之檢測面74A。
又,於針孔80A與光電倍增管74之檢測面74A之間,設置有截斷光配向作用波長以外之波長之光之波長限制濾光片81,將藉由波長限制濾光片81而使環境光被截斷之光導入至光電倍增管74。
如此,檢測部31係設為至相對較大之入射角Y之範圍取入偏光光線F並於內部使其擴散且藉由光電倍增管74檢測光量之構成,因此,即便係如使棒狀之燈7之放射光E通過線柵偏光片16而獲得之偏光光線F般包含各種角度成分之偏光光線F,亦可檢測較廣之角度成分之範圍而測定偏光特性。
如以上所說明般,根據本實施形態,設為如下構成:根 據一邊使檢測側偏光片33轉動而一邊檢測依序透過線柵偏光片16、及檢測側偏光片33之檢測光G而所獲得之在各轉動角度θ之光量I,而求出表示使檢測側偏光片33於旋轉1周時之光量I之週期性變化之變化曲線Q,此時係根據包含作為變化曲線Q之1個極小點之轉動角度θ=θa且包含於光量I成為既定值以下(本實施形態中,為最大光量Imax之約20%以下)之轉動角度θ之範圍W中之在各轉動角度θ=θa±20°、θa±10°之光量I,而求出變化曲線Q。
藉此,根據與作為極大點之最大光量Imax附近之光量I之檢測值相比、檢測值中所含之雜訊成分較少之檢測值,而求出變化曲線,故而,變化曲線之精度提高。藉由自該變化曲線求出偏光特性,可精度良好地求出偏光特性。
又,由於只要僅測定作為極小點之最小光量Imin附近之光量I即可,故而能夠以較少之測定次數進行高精度之測定。
又,根據本實施形態,設為如下構成:根據包含作為與上述轉動角度θ=θa不同之1個極小點之轉動角度θ=θa+180°且包含於光量I成為既定值以下之轉動角度θ之範圍W中之在轉動角度θ=θa+180°±20°、θa+180°±10°之光量I,而求出變化曲線Q,根據該變化曲線Q特定偏光光線F之偏光特性,並且,根據與自對應於包含上述轉動角度θ=θa之範圍W之變化曲線Q所特定之偏光特性之平均,特定偏光光線F之偏光特性。
藉此,於必需高精度之測定之情形時,可精度更加良好地求出偏光光線F之偏光特性。
又,本實施形態中,藉由將上述範圍W設為檢測光G之光量I相對於最大光量Imax成為約20%之光量之範圍,可獲得抑制 了雜訊成分之影響之高精度之變化曲線Q。
又,根據本實施形態,檢測部31構成為具有:孔徑76,其取入包含斜入射成分之偏光光線F並使其入射至檢測側偏光片33;擴散單元79,其使透過檢測側偏光片33之光擴散;及作為受光感測器之光電倍增管74,其接收藉由該擴散單元79經擴散之光並檢測光量I。
藉此,即便係如使棒狀之燈7之放射光E通過線柵偏光片16而獲得之偏光光線F般包含各種角度成分之偏光光線F,亦可檢測較廣之角度成分之範圍並測定偏光特性。
<第2實施形態>
接下來,參照圖10或圖14,對本發明之第2實施形態進行說明。
上述第1實施形態中係針對每個線柵偏光片16測定偏光軸C1,但第2實施形態中係針對每個光配向對象物之位置(測定點)測定偏光光線之偏光方向。再者,第2實施形態中,對與第1實施形態相同之部分標附相同之符號而省略說明。
圖10係表示第2實施形態之光配向裝置100之構成之圖。
光配向裝置100具備偏光測定系統1,該光配向裝置100中,為了提高照射光之均勻性之目的,而且為了防止於光配向對象物之處理中(照射中)自配向膜所產生之逸氣附著之目的,線柵偏光片16如圖10所示,自光配向對象物之表面之配向膜隔開既定之距離而配置。光配向裝置100除具備偏光測定系統1之構成、及線柵偏光片16與配向膜之距離以外,形成為與第1實施形態之光配向裝置1相同。
又,如上所述,自棒狀之燈7所放射之各種角度之放射光E入射 至線柵偏光片16,藉由線柵偏光片16經直線偏光化而作為偏光光線F出射。此種偏光光線F包含各種角度成分。
如此,線柵偏光片16係自光配向對象物之表面之配向膜隔開既定之距離而配置,並且偏光光線F包含各種角度成分,因此,通過數個線柵偏光片16之偏光光線F重合而照射至光配向對象物。偏光光線F之偏光特性由於因所通過之偏光片之部位而導致之特性差異之影響或入射角之影響而未經統一,從而對光配向對象物照射具有各種偏光特性之偏光光線F。
例如,本實施形態中,若將照射器6正下方之燈7長度方向之照射分佈針對每個線柵偏光片16(n-3~n+3)而分離,則成為如圖11所示之曲線,某一照射位置(0mm)之照射光量受到兩側3個照射位置之照射光量之影響。如圖11所示,即便於線柵偏光片16之中心正下方,作為照射光,通過正上方之線柵偏光片16之光量亦為成為通過周圍之線柵偏光片16之光量之合計之照射光量之一半左右。
又,框架14及固定框架14之偏光片單元固定台9等構造構件係由遮光構件形成,或者,由遮光構件覆蓋等而構成為遮光構件。然而,無法完全防止於框架14或偏光片單元固定台9等構造構件之反射,如圖12所示,由構造構件反射之反射光H亦成為散射光並照射至工件載置台5上之光配向對象物T。偏光光線F之偏光特性亦根據反射而產生變化。再者,於反射光H,亦包含由光配向對象物T之表面之配向膜反射之後由線柵偏光片16反射之光等。
因此,於例如使檢測部31之檢測光之取入角度範圍變窄並針對每個線柵偏光片16測定偏光軸C1之情形時,無法對測定對象以外之線柵偏光片16之偏光光線F或反射光H進行測定。其結果, 不可謂準確地測定了實際照射至光配向對象物之照射光之偏光特性。
因此,本實施形態中,藉由使用至相對較大之入射角Y之範圍而取入偏光光線F並於內部使其擴散並利用光電倍增管74檢測光量之檢測部31,可檢測較廣之角度成分之範圍而測定實際照射至光配向對象物之偏光光線F(照射光)之偏光特性(偏光方向、消光比)。
再者,檢測部31所接收之檢測光G為燈7之放射光E依序通過作為直線偏光片之線柵偏光片16、及檢測側偏光片33而獲得之光,且為數個線柵偏光片16之偏光光線重合後之光。即,相位偏差γ係作為偏光光線F之偏光方向相對於基準位置P0之相位差被求出。又,檢測光G中包含數個線柵偏光片16之偏光光線或反射光,因此,偏光光線之偏光方向及消光比進行分佈,而偏光光線之偏光方向及消光比係根據分佈之峰值而求出。
且說,線柵偏光片16係使用玻璃等材料而形成,為相對較易損壞之光學元件,故而,經由緩衝材料(未圖示)保持於框架14。更詳細而言,偏光軸C1經調整之線柵偏光片16如圖13所示,藉由單位偏光片單元12之上端、及下端由螺釘(固定手段)19固定於框架14,而固定配置於框架14。因保持線柵偏光片16之緩衝材料之經年劣化或光配向裝置100之振動,有產生線柵偏光片16之位置偏移之虞,其結果,偏光光線之偏光方向偏移。
又,於光配向對象物之處理中(照射中)有自配向膜產生逸氣之情況,若該逸氣等雜質混入、或附著於線柵偏光片16,則線柵偏光片16之偏光特性會產生變化。
本實施形態之光配向裝置100中,並非藉由偏光測定系統1經常測定偏光特性,而係於因經年劣化或逸氣等而使偏光特性產生變化之 既定期間後、例如1個月後測定偏光特性。
接下來,參照圖14,對光配向裝置100之偏光光線之測定進行說明。
圖14係表示偏光軸調整裝置D之示意圖。
偏光軸調整裝置D係具備偏光測定系統1A、及點光源7A且調整線柵偏光片16之偏光軸C1之方向之裝置。偏光測定系統1A除檢測部31A之開口(未圖示)形成得較偏光測定系統1之檢測部31之開口76A窄以外,與偏光測定系統1構成相同。再者,圖14中,對與光配向裝置100相同之部分標附同樣之符號而表示,並省略說明。
作業人員首先於另一位置之偏光軸調整裝置D配置偏光片單元10。其次,作業人員將偏光軸調整裝置D之檢測部31A配置於測定對象之線柵偏光片16之正下方,並且將點光源7A配置於測定對象之線柵偏光片16之正上方。繼而,作業人員使用偏光測定系統1A檢測自該線柵偏光片16出射之偏光光線F,測定該線柵偏光片16之偏光軸C1、及消光比。作業人員根據偏光軸C1之測定結果,視需要對線柵偏光片16之轉動進行微調整,藉此使偏光軸C1之方向與既定方向(本實施形態中為照射基準方向)吻合。
作業人員對於偏光片單元10所具備之全部線柵偏光片16同樣地進行偏光光線F之測定,根據該測定結果,進行使偏光軸C1之方向與照射基準方向吻合之作業,藉此使全部線柵偏光片16之偏光軸C1之方向沿照射基準方向對齊。
繼而,作業人員將經調整之偏光片單元10設置於光配向裝置100,對偏光測定系統1指示偏光特性(偏光方向、消光比)之測定之開始。偏光特性係於線柵偏光片16之排列方向B上數個測定點進 行測定,測定點係由作業人員設定,並記憶於偏光測定系統1中。
偏光測定系統1係藉由線性導軌32將檢測部31引導並配置於所設定之既定之測定點,檢測自該線柵偏光片16出射之偏光光線F,測定偏光方向、及消光比。偏光測定系統1對於全部測定點測定偏光光線F後,將其結果及其合格與否之判定輸出至偏光特性輸出部25。合格與否之判定值亦由作業人員設定,並記憶於偏光測定系統1中。
如上所述,根據該光配向裝置100,由於測定實際照射至光配向對象物之偏光光線,故而可高精度地特定偏光光線之偏光方向。於光配向裝置100中,照射至光配向對象物之偏光特性係表示光配向裝置100之性能者,而且成為決定由偏光光線所配向之配向膜之優劣之主要因素,故而把握其特性非常重要。
作業人員於全部測定點之偏光特性滿足基準之情形時結束測定,於即便有一個測定點之偏光特性不滿足基準之情形時,便於偏光軸調整裝置D中調整線柵偏光片16之偏光軸C1之方向,或者,維護偏光片單元10。再者,由於線柵偏光片16於調整後藉由螺釘19而固定於框架14,故而於自偏光軸調整裝置D朝向光配向裝置100之設置等中,線柵偏光片16之偏光軸C1之方向不會產生變化。
如以上所說明,根據本實施形態,設為具備偏光測定系統1之構成,該偏光測定系統1檢測通過橫排地整齊排列之數個線柵偏光片16之偏光光線重合而照射之工件載置台5相當位置之光之偏光方向。藉由該構成,可檢測實際照射至配置於工件載置台5之光配向對象物之表面之配向膜之偏光光線之偏光特性,故而可精度良好地測定偏光方向。
又,根據本實施形態,偏光測定系統1設為具備檢測部 31之構成,該檢測部31以可沿單位偏光片單元12之排列方向移動之方式設置。藉由該構成,可測定單位偏光片單元12之排列方向上各測定點之偏光特性,故而,可藉由縮小測定點之間隔而詳細地取得每個照射至光配向對象物之位置之偏光特性。
又,根據本實施形態,檢測部31構成為具有:孔徑76,其取入包含斜入射成分之偏光光線F並使其入射至檢測側偏光片33;擴散單元79,其使透過檢測側偏光片33之光擴散;及作為受光感測器之光電倍增管74,其接收藉由該擴散單元79經擴散之光並檢測光量I。
藉此,即便係如使棒狀之燈7之放射光E通過線柵偏光片16而獲得之偏光光線F般包含各種角度成分之偏光光線F,亦可檢測較廣之角度成分之範圍而測定偏光特性。
再者,上述實施形態僅為例示本發明之一態樣者,可於不脫離本發明之主旨之範圍內任意地進行變形、及應用。
例如於上述實施形態中,作為偏光測定系統1所測定之偏光光線之光源,例示有作為放電燈之燈7,但光源不限定於此,而為任意。即,本發明可用於任意光源之光透過偏光片而獲得之經直線偏光之偏光光線之測定。又,光源未必為線狀光源。
又,例如,於上述實施形態中,作為獲得測定對象之偏光光線之偏光片之一例,例示有線柵偏光片16,但偏光片不限定於此。即,偏光片只要為可獲得經直線偏光之偏光光線之偏光片,則可為任意。
又,例如,於上述實施形態中,例示有偏光測定裝置20測定偏光光線之偏光軸(或偏光方向)與消光比兩者之構成,但亦可僅測定一者。又,偏光測定裝置20除偏光光線之偏光軸(或偏光方向)、以及/或者消光比以外,亦可測定光強度等其他特性。
又,例如,於上述實施形態中係設為藉由將檢測部31之檢測訊號35輸入至偏光測定裝置20中而使偏光測定裝置20取得檢測光G之光量之構成,但不限定於此。即,亦可自例如其他電子機器或記錄媒體(例如半導體記憶體等)取得記錄有轉動角度θ與檢測光G之光量之對應之記錄資料。
又,上述實施形態中,檢測部31係以可沿單位偏光片單元12之排列方向B移動之方式設置,但不限定於此,例如,該檢測部31亦可朝載置台移動方向移動。

Claims (3)

  1. 一種光配向照射裝置,其係具備有對載置於載置台之工件表面之配向膜照射偏光光線之偏光片單元者,且其特徵在於:上述偏光片單元具備有橫排地整齊排列之複數個單位偏光片單元,上述單位偏光片單元則分別具備有偏光片,且該光配向照射裝置具備有對在通過上述複數個偏光片之偏光光線產生重合而所照射之上述載置台相當位置之光之偏光特性進行檢測之檢測手段。
  2. 如申請專利範圍第1項之光配向照射裝置,其中,上述檢測手段具備有以可沿上述單位偏光片單元之排列方向移動之方式所設置之檢測部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光配向照射裝置,其中,上述檢測手段具備:檢測部,其具有測定用偏光片,一邊使上述測定用偏光片轉動一邊檢測透過上述測定用偏光片之光之光量;及偏光測定裝置,其係根據上述檢測部之檢測結果,特定上述載置台相當位置之光之偏光特性;且上述檢測部具有:孔徑,其配置於上述載置台相當位置,取入通過上述複數個偏光片之偏光光線而產生重合後之光並使其入射至上述測定用偏光片;擴散手段,其使透過上述測定用偏光片之光產生擴散;及受光感測器,其接收藉由上述擴散手段所擴散之光並檢測上述光量;且上述偏光測定裝置具備:變化曲線算出手段,其係根據上述測定用偏光片之在各轉動角度之 光之光量,而求出表示上述測定用偏光片於旋轉時之上述光量之週期性變化之變化曲線;及偏光特性特定手段,其係根據上述變化曲線,特定上述載置台相當位置之照射光之偏光特性。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI730540B (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 精準基因生物科技股份有限公司 一種飛時偏光感測系統及其光發射器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5920402B2 (ja) * 2014-05-27 2016-05-18 ウシオ電機株式会社 偏光測定装置、偏光測定方法及び偏光光照射装置
US20160231176A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Polarization Solutions, Llc Light irradiation device having polarization measuring mechanism
CN108106817B (zh) * 2017-12-11 2019-12-24 哈尔滨工程大学 一种提高y波导器件偏振性能测量准确性的方法
CN110132420B (zh) * 2018-02-09 2020-11-27 上海微电子装备(集团)股份有限公司 偏振测量装置、偏振测量方法及光配向方法
CN109238466B (zh) * 2018-08-13 2020-09-29 首都师范大学 太赫兹波偏振态的表征方法及时间分辨焦平面成像系统
CN117518621A (zh) * 2023-11-07 2024-02-06 成都瑞波科材料科技有限公司 光配向装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003230863A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Honda Motor Co Ltd 塗装方法
TW200632005A (en) * 2005-01-21 2006-09-16 Fuji Photo Film Co Ltd Polymer film, optically-compensatory film, process for producing the same, polarizing plate and liquid-crystal display device
TW200900761A (en) * 2007-04-16 2009-01-01 Nitto Denko Corp Polarizing plate, optical film and image display
JP2009210457A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Omron Corp 分光偏光計測装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3250272B2 (ja) * 1992-09-30 2002-01-28 ホーヤ株式会社 複屈折量測定方法及び装置
JP2000230863A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Hamamatsu Photonics Kk 偏光測定方法及び装置
US6874899B2 (en) 2002-07-12 2005-04-05 Eastman Kodak Company Apparatus and method for irradiating a substrate
JP4637454B2 (ja) 2003-01-22 2011-02-23 株式会社 オプトクエスト 偏光消光比等測定装置ならびにその測定装置に用い得る偏光消光比等の測定方法
EP1610114A4 (en) * 2003-03-28 2007-04-18 Citizen Watch Co Ltd OPTICAL ROTARY POWER MEASURING INSTRUMENT
JP2005227019A (ja) 2004-02-10 2005-08-25 Yamatake Corp 偏光軸の測定方法および測定装置
JP2006323060A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Ushio Inc 偏光光照射装置
JP2007127567A (ja) 2005-11-07 2007-05-24 Ushio Inc 偏光方向測定装置
US7298480B2 (en) * 2005-12-23 2007-11-20 Ecole Polytechnique Broadband ellipsometer / polarimeter system
CN101949734B (zh) * 2010-08-20 2011-11-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 提高光束偏振度测量精度的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003230863A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Honda Motor Co Ltd 塗装方法
TW200632005A (en) * 2005-01-21 2006-09-16 Fuji Photo Film Co Ltd Polymer film, optically-compensatory film, process for producing the same, polarizing plate and liquid-crystal display device
TW200900761A (en) * 2007-04-16 2009-01-01 Nitto Denko Corp Polarizing plate, optical film and image display
JP2009210457A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Omron Corp 分光偏光計測装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI730540B (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 精準基因生物科技股份有限公司 一種飛時偏光感測系統及其光發射器

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