特許 6484851 偏光光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6484851

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】偏光光照射装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20190311BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337

【請求項の数】6

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-259461(P2014-259461)

(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-118719(P2016-118719A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2017年9月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】500171707

【氏名又は名称】株式会社ブイ・テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人 英知国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100118898

【弁理士】

【氏名又は名称】小橋 立昌

(72)【発明者】

【氏名】橋本 和重

(72)【発明者】

【氏名】新井 敏成

【審査官】 磯崎 忠昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２５３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７４３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２８５１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｇ０２Ｆ １／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設定された照射領域に偏光光を照射する光源ユニットと、前記照射領域を通過するように、基板を一軸方向に沿って移動させるステージとを備え、
前記ステージは、前記照射領域の一軸方向一方側で基板の方向を一定に保持して前記照射領域の一軸方向他方側で基板の保持を開放する複数の基板保持部と、前記基板保持部が保持する基板を、一定高さで摺動自在に支持する基板支持手段とを備え、
前記基板保持部は、前記基板支持手段に対して移動して、一つの基板保持部が一つの基板の保持を開放する前に、他の基板保持部が他の基板を保持することを特徴とする偏光光照射装置。

【請求項2】

前記基板保持部は、前記照射領域の一軸方向一方側に設けた基板搬入位置で基板を保持し、前記照射領域の一軸方向他方側に設けた基板搬出位置で基板の保持を開放することを特徴とする請求項１記載の偏光光照射装置。

【請求項3】

前記基板保持部は、一軸方向に沿った複数の軸上をそれぞれ独立して移動する複数の保持体を備え、一つの保持体が保持する基板が前記照射領域を通過し終わる前に、他の保持体が他の基板を保持することを特徴とする請求項１又は２記載の偏光光照射装置。

【請求項4】

前記保持体は、前記照射領域の一軸方向他方側で基板の保持を開放した後、移動する基板に干渉しない位置に退避して前記照射領域の一軸方向一方側に戻ることを特徴とする請求項３記載の偏光光照射装置。

【請求項5】

前記基板保持部は、保持する基板の方向を回転調整する回転調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏光光照射装置。

【請求項6】

前記照射領域の一軸方向一方側に、基板の方向を回転調整する回転調整手段を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏光光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏光光照射装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルなどの基板に配向膜を形成する処理技術として、基板に感光性樹脂の膜を形成し、その膜に偏光光を照射する光配向処理が知られている。この光配向処理には、基板上の膜に対して偏光光を均一に照射することが必要になるが、基板の大面積化に対応するために、基板の幅方向全体に偏光光を照射できる一方向に長い光源ユニットを用い、基板を光源ユニットの長手方向に交差する方向に移動させながら基板全体を走査露光する偏光光照射装置が使用されている。この偏光光照射装置は、基板を載置して一軸方向に移動するステージと、ステージを移動させるステージ移動機構を備えている（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５１０５５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような偏光光照射装置において、一つのステージで処理を行うと、光源ユニットのステージ移動方向両側で基板の搬入と搬出を交互に行う必要があり、基板のハンドリングが煩雑になる問題がある。また、ステージへの基板の搬入・搬出時間が偏光光の照射時間に対して追加されることになるので、効率的な処理を行うことができない問題がある。

【0005】

これに対して、光源ユニットの偏光光照射領域に一方側から連続的に基板を供給できれば、効率的な処理が可能になるが、配向膜などを形成するための偏光光照射装置では、基板の方向（基板に形成されたパターンの方向）と照射する偏光光の偏光軸との関係を一定に維持した状態で、基板が偏光光照射領域を通過する必要があり、そのような要求を高い精度で満たす基板の移送手段が求められている。

【0006】

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、基板に偏光光を照射して、光配向処理などを行う偏光光照射装置において、偏光光照射領域に一方向から連続的に基板を供給することで、基板の搬入、偏光光照射、基板の搬出をワンウェイで行い、処理効率の向上を図ること、その際、基板の方向を精度良く保って高い処理精度を確保すること、などが本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このような目的を達成するために、本発明による偏光光照射装置は、以下の構成を具備するものである。
設定された照射領域に偏光光を照射する光源ユニットと、前記照射領域を通過するように、基板を一軸方向に沿って移動させるステージとを備え、前記ステージは、前記照射領域の一軸方向一方側で基板の方向を一定に保持して前記照射領域の一軸方向他方側で基板の保持を開放する複数の基板保持部と、前記基板保持部が保持する基板を、一定高さで摺動自在に支持する基板支持手段とを備え、前記基板保持部は、前記基板支持手段に対して移動して、一つの基板保持部が一つの基板の保持を開放する前に、他の基板保持部が他の基板を保持することを特徴とする偏光光照射装置。

【発明の効果】

【0008】

このような特徴を有する本発明は、光配向処理などを行う偏光光照射装置において、偏光光照射領域に一方向から連続的に基板を供給することで、基板の搬入、偏光光照射、基板の搬出をワンウェイで行い、処理効率の向上を図ることができ、その際、基板の方向を精度良く保って高い処理精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る偏光光照射装置を示した説明図（（ａ）が平面視の説明図であり、（ｂ）が側面視の説明図）である。

【図2】本発明の実施形態に係る偏光光照射装置を示した説明図（動作説明図、（ａ）〜（ｇ）は動作過程を示す）である。

【図3】本発明の実施形態に係る偏光光照射装置を示した説明図（動作説明図、（ａ）〜（ｇ）は動作過程を示す）である。

【図4】基板保持部の説明図である。

【図5】本発明の実施形態に用いられる光源ユニットの説明図（（ａ）平面視の説明図であり、（ｂ）が側面視の説明図）である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１において、偏光光照射装置１は、光源ユニット２とステージ３を備える。光源ユニット２は、設定された照射領域２Ｓに偏光光を照射するもので、後述するように光源及び偏光子を備えている。

【0011】

ステージ３は、偏光光を照射する基板Ｗを、照射領域２Ｓを通過するように、一軸方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる。以下、図においては、基板の移動方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ−Ｙ軸に直交する上下方向をＺ軸方向とする。基板Ｗは、配向膜が形成される液晶パネルの基板であり、基板Ｗには感光性の配向材料（高分子材料）が成膜されている。

【0012】

ステージ３は、照射領域２Ｓの一軸方向（Ｘ軸方向）一方側で基板Ｗの方向を一定に保持して、照射領域２Ｓの一軸方向（Ｘ軸方向）他方側で基板Ｗの保持を開放する複数の基板保持部３０を備えている。基板保持部３０は、適宜の形態を有する保持部移動手段３１によって、一軸方向（Ｘ軸方向）に沿って移動し、基板Ｗを保持した状態を維持しながら、照射領域２ＳのＸ軸方向一方側から他方側に向けて移動する。図１に示した保持部移動手段３１の一例は、エンドレスの移動体に基板保持部３０を装着して、連続して基板保持部３０を往復移動させるものである。

【0013】

ステージ３は、必要に応じて、基板支持手段４を備える。基板支持手段４は、偏光光が照射される間、基板Ｗの高さを一定に支持するものであり、基板Ｗが摺動自在なガイド体、ローラーコンベヤ、エア浮上器などによって構成することができる。また、ステージ３は、照射領域２Ｓの少なくとも一軸方向（Ｘ軸方向）一方側に、基板Ｗの方向を回転調整する回転調整手段を設けている（図示省略）。回転調整手段は、照射する偏光光の偏光軸方向に対して基板Ｗの方向を設定された方向に合わせるための回転調整を行うものであり、基板保持部３０が回転調整手段を備える構成にすることもできる。

【0014】

偏光光照射装置１は、ステージ３における照射領域２Ｓの一軸方向（Ｘ軸方向）一方側に基板搬入位置Ｐ１を設け、照射領域２Ｓの一軸方向（Ｘ軸方向）他方側に基板搬出位置Ｐ２を設けている。基板搬入位置Ｐ１に基板Ｗが搬入されると、基板Ｗの方向を設定された方向に合わせ、基板保持部３０は、基板Ｗの方向が移動中常に一定になるように、基板搬入位置Ｐ１で基板Ｗを保持する。基板Ｗは、基板保持部３０で保持された状態を保って移動し、照射領域２Ｓを通過することで基板Ｗに偏光光が照射される。基板Ｗが照射領域２Ｓの一軸方向（Ｘ軸方向）他方側に移動され、基板搬出位置Ｐ２に到達すると、基板保持部３０は基板Ｗの保持を開放する。

【0015】

基板保持部３０は複数設けられており、一つの基板保持部３０が一つの基板Ｗ（Ｗ１）の保持を開放する前に、他の基板保持部３０が他の基板Ｗ（Ｗ２）を保持する。これによって、基板Ｗは照射領域２Ｓに一方向から連続的に供給され、基板Ｗの搬入，基板Ｗへの偏光光の照射，基板Ｗの搬出をワンウェイで行うことができる。

【0016】

図２は、偏光光照射装置１の他の形態例及びその動作例を示している。前述した説明と同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。この形態例では、偏光光照射装置１は、基板保持部３０として、保持体３０Ａ，３０Ｂを備えており、保持部移動手段３１として、走査軸３１Ａ，３１Ｂを備えている。走査軸３１Ａ，３１Ｂは、保持体３０Ａ，３０Ｂを一軸方向に沿って独立して往復移動させる駆動軸である。ここでは、走査軸３１Ａ，３１Ｂを２軸設け、それぞれの軸上で保持体３０Ａ，３０Ｂが独立して移動する例を示しているが、走査軸を３軸以上にして、それぞれの軸上で保持体が独立移動するものであってもよい。なお、ステージ３の中心には固定軸３２が延設されている。

【0017】

この形態例では、保持体３０Ａ，３０Ｂが、基板Ｗの方向を回転調整する機能と基板Ｗの方向を一定に保持する機能を備えている。図２（ａ）において、基板搬入位置Ｐ１に基板Ｗ１が搬入されると、保持体３０Ａが基板Ｗ１を保持して基板Ｗ１の方向を設定された方向に回転調整する。その後、保持体３０Ａは、基板Ｗ１が光源ユニット２の照射領域を通過するように、走査軸３１Ａによって照射領域のＸ軸方向一方側から他方側に向けて移動する（図２（ｂ）参照）。

【0018】

そして、一つの保持体３０Ａが保持する基板Ｗ１が光源ユニット２の照射領域を通過し終わる前に、他の保持体３０Ｂが他の基板Ｗ２を保持する（図２（ｃ）参照）。保持体３０Ｂは、保持体３０Ａと同様に、基板Ｗ２を保持して基板Ｗ２の方向を設定された方向に回転調整し、その後、基板Ｗ２が光源ユニット２の照射領域を通過するように、走査軸３１Ｂによって照射領域のＸ軸方向一方側から他方側に向けて移動する（図２（ｄ）参照）。

【0019】

偏光光照射が終了した基板Ｗ１を保持した保持体３０Ａが基板搬出位置Ｐ２に到達すると、保持体３０Ａは、基板Ｗ１の方向を搬出し易い方向に戻し、基板Ｗ１の保持を開放する。基板Ｗ１は別途設けられる基板搬出手段（図示省略）によって基板搬出位置Ｐ２から搬出される。その搬出工程中に、保持体３０Ｂは保持した基板Ｗ２を移動させて、基板Ｗ２に対する偏光光の照射処理が行われている（図２（ｅ）参照）。

【0020】

保持体３０Ａは基板Ｗ１の保持を開放すると、走査軸３１Ａの逆駆動によって照射領域の逆側（基板搬入位置側）に戻される。その間、保持体３０Ｂが保持した基板Ｗ２に対する偏光光照射処理は引き続き行われている。その際、戻される保持体３０Ａは、移動中の基板Ｗ２に干渉しない位置に退避している（図２（ｆ））。基板搬入位置Ｐ１に新たな基板Ｗ３が搬入されると、基板搬入位置Ｐ１まで戻った保持体３０Ａが基板Ｗ３を保持し、その後、前述した動作が繰り返される（図２（ｇ）参照）。

【0021】

図３は、偏光光照射装置１の他の形態例及びその動作例を示している。前述した説明と同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。また、前述した保持体３０Ａ，３０Ｂを図示省略しているが、走査軸３１Ａ，３１Ｂには保持体３０Ａ，３０Ｂが備えられている。

【0022】

この形態例では、偏光光照射装置１は、保持体３０Ａ，３０Ｂとは別に、回転調整体３２Ａ，３２Ｂを備えている。回転調整体３２Ａ，３２Ｂは、基板搬入位置Ｐ１と基板搬出位置Ｐ２にそれぞれ設けられ、ステージ３の中心にＸ軸方向に沿って延設される固定軸３２に取り付けられている。この形態例では、基板搬入位置Ｐ１と基板搬出位置Ｐ２に固定された回転調整体３２Ａ，３２Ｂによって、搬入された基板Ｗ或いは搬出される基板Ｗの方向が回転調整される。回転調整体３２Ａは、基板搬入位置Ｐ１に入った基板Ｗを保持して、回転調整を行い、その後基板Ｗが保持体３０Ａ又は３０Ｂに保持された後に開放する。回転調整体３２Ｂは、基板搬出位置Ｐ２に入った基板Ｗを保持して、保持体３０Ａ又は３０Ｂが開放した後、回転調整を行う。この回転調整体３２Ａ，３２Ｂによると、基板Ｗの中心を保持した回転調整が可能になる。基板Ｗの回転調整以外の動作は、図２（ａ）〜（ｇ）における説明で、図３（ａ）〜（ｇ）の動作を説明することができる。

【0023】

図４は、図２及び図３における基板保持部（保持体３０Ａ，３０Ｂ）の構成例を示している（前述した説明と同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。）。走査軸３１Ａ，３１ＢによってＸ軸方向に沿って移動する保持体３０Ａ，３０Ｂは、Ｚ軸方向に上下動する昇降手段を備えている。図示の保持体３０Ａは、上昇して基板Ｗを保持した状態を示しており、図示の保持体３０Ｂは、基板Ｗの保持を開放して、基板Ｗに干渉しない位置に下降した状態を示している。基板Ｗを保持して基板搬出位置に向けて移動する際には、図示の保持体３０Ａの状態になり、基板Ｗの保持を開放した後、基板搬入位置に戻る際には、図示の保持体３０Ｂの状態になる。

【0024】

図５は、本発明の実施形態に係る偏光光照射装置１における光源ユニット２の構成例を示している。光源ユニット２は、Ｙ軸方向に沿って延設されるが、Ｙ軸方向に沿って長尺な光源を用いることができると共に、図示のように、Ｘ軸方向に長さを有する短尺の光源２０を用いて、この光源２０を備えるユニットを複数個Ｙ軸方向に並べて構成することもできる。この場合、各ユニットには、偏光子２１（必要に応じて、フィルタ２２）が配備され、偏光子２１の偏光軸が同方向になるように適宜の調整がなされる。偏光子２１としては、例えば、透明基板上に直線状の電気導体からなる微細な格子を設けたワイヤーグリッド偏光子などを用いることができる。ここでの電気導体としては、例えば、クロム、アルミニウム、酸化チタンなどを採用することができる。

【0025】

以上説明したように、本発明の実施形態に係る偏光光照射装置１は、偏光光の照射領域に一方向から連続的に基板Ｗを供給することで、基板Ｗの搬入、偏光光の照射、基板の搬出をワンウェイで行い、処理効率の向上を図ることができる。その際、基板Ｗは基板保持部３０によって保持されるので、基板Ｗの方向を精度良く保って高い処理精度を確保することができる。

【0026】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0027】

１：偏光光照射装置，２：光源ユニット，２Ｓ：照射領域，
３：ステージ，３０：基板保持部，３０Ａ，３０Ｂ：保持体，
３１：保持部移動手段，３１Ａ，３１Ｂ：走査軸，
３２：固定軸，３２Ａ，３２Ｂ：回転調整体，
４：基板支持手段，
Ｐ１：基板搬入位置，Ｐ２：基板搬出位置，
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】