[发明专利]偏振光照射装置以及光取向装置

说明书

技术领域

本申请的发明涉及被使用于光取向等用途的偏振光照射装置。

背景技术

近年来，在以液晶显示器为代表的平板显示器等的制造中，频繁使用了被称作光取向的技术。例如，在获取内置于液晶显示器的取向膜之际，采用了光取向的技术。在光取向中，对取向膜用的膜(以下，称作膜构件)照射紫外线区域的偏振光，从而获得取向膜。另外，对于视场角补偿用的取向膜，有时也使用光取向的技术。以下，将通过光进行了取向的取向膜总称为光取向膜。

光取向膜随着显示器的大型化而大型化，对膜构件照射偏振光的偏振光照射装置也随之大型化。例如，液晶显示器用的玻璃基板的一边的长度为2000mm～3000mm左右，为了获得这种程度尺寸的光取向膜，提出有将棒状灯与多个线栅偏振元件组合而成的偏振光照射装置(例如专利文献1)。

另外，也提出有排列配置较短的棒状的灯，使从各灯出射的光接合来覆盖宽度较宽的照射区域的偏振光照射装置(例如专利文献2)。专利文献2所记载的装置也使用线栅偏振元件作为偏振元件。

线栅偏振元件是针对欲进行偏振的光的波长，在透明的基板(透明基板)上形成有条纹状的栅格的元件。栅格的材质在可见光区域使用金属，在紫外线区域也使用电介质或半导体等。另外，有时也将其中不同种类或者同种类的材料层叠来形成栅格。在本发明中，形成栅格的各线状部的材质不限于金属(线)，故以下仅称作栅格偏振元件。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-213987号公报

专利文献2：日本特开2014-13277号公报

发明内容

发明所要解决的课题

对这样的偏振光照射装置的性能进行表示的基本指标为消光比与透射率。为了便于说明，将栅格偏振元件中的在栅格的各线状部的长度方向上具有电场成分的直线偏振光称作s偏振光，将在与长度方向垂直的方向上具有电场成分的直线偏振光称作p偏振光。通常，将电场相对于入射面(与反射面垂直且包含入射光线与反射光线的面)垂直的波称作s波、平行的波称作p波，但以栅格的长度方向相对于入射面垂直为前提而这样进行区别。

消光比ER是在透射过偏振元件的偏振光的强度中、p偏振光的强度(Ip)相对于s偏振光的强度(Is)的比(Ip/Is)。另外，透射率TR通常是射出p偏振光的能量相对于入射的s偏振光和p偏振光的全部能量的比(TR＝Ip/(Is+Ip))。理想的偏振元件为消光比ER＝∞，透射率TR＝50％。

工件典型来说是设置了膜构件的基板。通过对膜构件专门照射p偏振光，从而使膜构件被取向为p偏振光的朝向。此时，消光比越大，p偏振光的成分越多，能够获得优质的光取向膜。因此，希望消光比的值较大。

透射率的值越大，照射偏振光的面上的放射照度越增大。为了进行光取向，必须向膜构件照射预先设定的光量。放射照度较大时，用于向光取向膜照射必要的光量的时间变短，能够缩短处理时间。因此，也希望透射率的值较大。

已知在栅格偏振元件中，增高栅格的各线状部的高度(以下，称作栅格高度)则消光比变大。这是因为，栅格的高度增高的话，通过偏振元件的s偏振光的强度(Is)变小。然而，另一方面，若增高栅格的高度，则透射率也会降低，在照射面上的偏振光的放射照度变低。

像这样，处于不能兼顾偏振光的放射照度与消光比的关系(所谓的权衡(trade off)的关系)。在实际的工序中，选择优先使用透射率较大的栅格偏振元件来提高放射照度、提高生产性，或优先使用消光比较大的栅格偏振元件来提高取向处理的品质中的某一者。

尽管如此，但只要能够在照射面中以较大的消光比且较高的照度来照射p偏振光，则能够兼顾处理的品质与生产性，具有及其重要的意义。本申请的发明关注该点而做成，目的在于能够在照射面中以较大的消光比且较高的照度照射偏振光。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本申请的技术方案1所记载的发明是具备构成纵长的发光部的光源、以及配置于来自光源的光所入射的位置的栅格偏振元件的偏振光照射装置，该偏振光照射装置具有如下结构：栅格偏振元件由透明基板、以及设置在透明基板上的条纹状的栅格构成；透明基板为长方形，形成栅格的各线状部沿透明基板的长边方向延伸；透明基板的长边方向与光源的发光部所延伸的方向一致。

另外，为了解决上述课题，技术方案2所记载的发明在上述技术方案1的结构中具有如下结构，上述栅格偏振元件设置有多个，多个栅格偏振元件沿上述光源的发光部所延伸的方向排列配置。