特許 6492994 光配向用偏光光照射装置

(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】6492994

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】光配向用偏光光照射装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20190325BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337

   G02F1/13 101

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-119608(P2015-119608)

(22)【出願日】2015年6月12日

(65)【公開番号】特開2017-3876(P2017-3876A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2018年3月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 貴章

(72)【発明者】

【氏名】田内 亮彦

(72)【発明者】

【氏名】中川 幸信

(72)【発明者】

【氏名】前田 祥平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛雄

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 純

(72)【発明者】

【氏名】日野 弘喜

【審査官】 佐藤 洋允

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２２０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４５７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１５７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７１０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３５３５２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被照射物に偏光光を照射する照射面が設けられた照射ユニットを有する照射部と；
前記被照射物が搭載されるステージと；
前記ステージ上の前記被照射物が、前記照射面から照射される偏光光の照射領域を前記照射面と平行に通過するように前記ステージを搬送する搬送機構と；
前記搬送機構によって搬送される前記ステージの移動中に、前記ステージまたは前記被照射物の位置を検出する位置検出手段と；
前記位置検出手段が検出した検出結果に基づいて所定の制御を行う制御手段と；を具備し、
前記位置検出手段は、前記照射部に設けられている、光配向用偏光光照射装置。

【請求項2】

前記位置検出手段は、前記照射面に直交する軸回りにおいて、前記ステージの搬送方向に対する前記ステージまたは前記被照射物の回転角を検出する、請求項１に記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項3】

前記位置検出手段は、前記照射領域内、前記照射領域に対して前記ステージの搬送方向における一方側及び他方側の少なくとも１か所に配置されている、請求項１または２に記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項4】

前記位置検出手段は、前記照射面に直交する方向及び前記照射面に平行な方向の少なくとも一方における前記ステージまたは前記被照射物の位置を検出するように配置されている、請求項３に記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項5】

前記搬送機構は、前記ステージが前記照射領域に向けて移動を開始する開始位置と前記照射部との間に設けられた第１の搬送路と、前記照射領域を通過した前記ステージが停止する停止位置と前記照射部との間に設けられた第２の搬送路と、を有し、
前記位置検出手段は、前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路の少なくとも一方に沿う位置に設けられている、請求項３または４に記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項6】

被照射物に偏光光を照射する照射面が設けられた照射ユニットを有する照射部と；
前記被照射物が搭載されるステージと；
前記ステージ上の前記被照射物が、前記照射面から照射される偏光光の照射領域を前記照射面と平行に通過するように前記ステージを搬送する搬送機構と；
前記搬送機構によって搬送される前記ステージの移動中に、前記ステージまたは前記被照射物の位置を検出する位置検出手段と；
前記位置検出手段が検出した検出結果に基づいて所定の制御を行う制御手段と；を具備し、
前記位置検出手段は、前記ステージに設けられ、
前記照射部は、前記位置検出手段によって、前記照射面に直交する方向及び前記照射面に平行な方向に対する前記ステージの位置を検出するための基準面を有する、光配向用偏光光照射装置。

【請求項7】

前記照射ユニットは、偏光光を出射する偏光素子と、前記偏光素子を保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材には、前記基準面が設けられている、請求項６に記載の光配向用偏光光照射装置。

【請求項8】

被照射物に偏光光を照射する照射面が設けられた照射ユニットを有する照射部と；
前記被照射物が搭載されるステージと；
前記ステージ上の前記被照射物が、前記照射面から照射される偏光光の照射領域を前記照射面と平行に通過するように前記ステージを搬送する搬送機構と；
前記搬送機構によって搬送される前記ステージの移動中に、前記ステージまたは前記被照射物の位置を検出する位置検出手段と；
前記位置検出手段が検出した検出結果に基づいて所定の制御を行う制御手段と；を具備し、
前記位置検出手段は、前記ステージに設けられ、前記照射面に直交する方向及び前記照射面に平行な方向の少なくとも一方に対する前記ステージの位置を検出するように配置され、
前記搬送機構は、前記ステージが前記照射領域に向けて移動を開始する開始位置と前記照射部との間に設けられた第１の搬送路と、前記照射領域を通過した前記ステージが停止する停止位置と前記照射部との間に設けられた第２の搬送路と、を有し、
前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路の少なくとも一方に沿う位置には、前記位置検出手段によって前記照射面に直交する方向及び前記照射面に平行な方向に対する前記ステージの位置を検出するための基準面が設けられている、光配向用偏光光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、光配向用偏光光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネル等の製造工程では、液晶パネルの配向膜や視野角補償フィルムの配向層等の被照射物の配向処理が行われている。配向処理では、配向膜に所定の波長の偏光光を照射することによって配向を行う、いわゆる光配向を行うために用いる光配向用偏光光照射装置が知られている。

【0003】

この種の光配向用偏光光照射装置としては、例えば、偏光光を照射する照射面が設けられた照射ユニットと、配向膜が形成された基板が搭載されるステージと、ステージを搬送する搬送機構と、を備える構成がある。照射ユニットは、照射面から偏光光を照射する照射領域を有する。搬送機構は、ステージ上の基板が照射ユニットの照射領域を照射面と平行に通過するようにステージを搬送する。

【0004】

また、上述した光配向用偏光光照射装置に類似する装置としては、基板が搭載された第１及び第２のステージが、基板に対して露光光を照射する露光部を通過するように、第１及び第２のステージを搬送する露光装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１９１３０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、液晶パネルの製造工程では、被照射物である配向膜に照射する偏光光の光軸の位置ずれを、±０．１°程度の許容値内に収める精度が要求される場合がある。一方、上述した光配向用偏光光照射装置では、搬送機構によって搬送されるステージの移動中に、搬送機構の搬送状態の経時変化や搬送機構の劣化等に伴ってステージに振動が生じるおそれがある。移動中のステージに振動が生じた場合、基板が照射領域を通過するときに配向膜に対する偏光光の照射状態が変動するので、配向膜の品質の低下を招いてしまう問題がある。特に、照射ユニットの照射面に直交する軸回りに対するステージの位置ずれや振動は、配向膜の品質に大きな影響を及ぼす傾向がある。

【0007】

そこで、本発明は、被照射物に対する偏光光の照射状態を適正に管理し、品質が低下した被照射物の製造を抑えることができる光配向用偏光光照射装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る光配向用偏光光照射装置は、被照射物に偏光光を照射する照射面が設けられた照射ユニットと、前記被照射物が搭載されるステージと、前記ステージ上の前記被照射物が、前記照射面から照射される偏光光の照射領域を前記照射面と平行に通過するように前記ステージを搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される前記ステージの移動中に、前記ステージまたは前記被照射物の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が検出した検出結果に基づいて所定の制御を行う制御手段と、を具備する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、被照射物に対する偏光光の照射状態を適正に管理し、品質が低下した被照射物の製造を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す平面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す側面図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置において、光センサの検出結果に基づく処理を説明するためのフローチャートである。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る変形例１の光配向用偏光光照射装置を示す側面図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る変形例２の光配向用偏光光照射装置を示す平面図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る変形例２の光配向用偏光光照射装置を示す側面図である。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る変形例３の光配向用偏光光照射装置を模式的に示す側面図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す斜視図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す平面図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を示す側面図である。

【図12】図１２は、第２の実施形態に係る変形例１の光配向用偏光光照射装置を示す平面図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態に係る変形例１の光配向用偏光光照射装置を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下で説明する実施形態に係る光配向用偏光光照射装置（以下、偏光光照射装置と称する）１は、照射ユニット１３と、ステージ１５と、搬送機構１６と、位置検出手段としての光センサ１８と、制御手段としての制御部１９と、を備える。照射ユニット１３には、照射面Ｂが設けられている。照射面Ｂは、被照射物としての基板１１に偏光光を照射する照射領域Ａを有する。ステージ１５には、基板１１が搭載される。搬送機構１６は、ステージ１５上の基板１１が照射領域Ａを照射面Ｂと平行に通過するようにステージ１５を搬送する。光センサ１８は、搬送機構１６によって搬送されるステージ１５の移動中に、ステージ１５または基板１１の位置を検出する。制御部１９は、光センサ１８が検出した検出結果に基づいて所定の制御を行う。

【0012】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置１が有する光センサ１８は、照射面Ｂに直交する軸回りにおいて、ステージ１５の搬送方向に対するステージ１５または基板１１の回転角を検出する。

【0013】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置１が有する光センサ１８は、照射領域Ａ内、照射領域Ａに対してステージ１５の搬送方向における一方側及び他方側の少なくとも１か所に配置されている。

【0014】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置１が有する光センサ１８は、照射面Ｂに直交する方向及び照射面Ｂに平行な方向の少なくとも一方におけるテージ１５または基板１１の位置を検出するように配置されている。

【0015】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置１は、照射ユニット１３を有する照射部１２を備える。光センサ１８は、照射部１２に設けられている。

【0016】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置３は、照射ユニット１３を有する照射部１２を備える。搬送機構１６は、第１の搬送路１７ａと、第２の搬送路１７ｂと、を有する。第１の搬送路１７ａは、ステージ１５が照射領域Ａに向けて移動を開始する開始位置Ｐ１と照射部１２との間に設けられている。第２の搬送路１７ｂは、照射領域Ａを通過したステージ１５が停止する停止位置Ｐ２と照射部１２との間に設けられている。光センサ１８は、第１の搬送路１７ａ及び第２の搬送路１７ｂの少なくも一方に沿う位置に設けられている。

【0017】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置５が有する光センサ１８は、ステージ１５に設けられている。

【0018】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置５が有する光センサ１８は、照射面Ｂに直交する方向及び照射面Ｂに平行な方向の少なくとも一方に対するステージ１５の位置を検出するように配置されている。

【0019】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置５は、照射ユニット１３を有する照射部１２を備える。照射部１２は、光センサ１８によって、照射面Ｂに直交する方向及び照射面Ｂに平行な方向に対するステージ１５の位置を検出するための基準面２９ａを有する。

【0020】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置５が有する照射ユニット１３は、偏光素子としての偏光板１３ｃと、保持部材１３ｄと、を有する。偏光板１３ｃは、偏光光を出射する。保持部材１３ｄは、偏光板１３ｃを保持する。保持部材１３ｄには、光センサ１８によって、照射面Ｂに直交する方向に対するステージ１５の位置を検出するための基準面２９ａが設けられている。

【0021】

また、以下で説明する実施形態に係る偏光光照射装置６は、照射ユニット１３を有する照射部１２を備える。搬送機構１６は、第１の搬送路１７ａと、第２の搬送路１７ｂと、を有する。第１の搬送路１７ａは、ステージ１５が照射領域Ａに向けて移動を開始する開始位置Ｐ１と照射部１２との間に設けられている。第２の搬送路１７ｂは、照射領域Ａを通過したステージ１５が停止する停止位置Ｐ２と照射部１２との間に設けられている。第１の搬送路１７ａ及び第２の搬送路１７ｂの少なくとも一方に沿う位置には、光センサ１８によって照射面Ｂに直交する方向及び照射面Ｂに平行な方向に対するステージ１５の位置を検出するための基準面２９ａが設けられている。

【0022】

（第１の実施形態）
以下、実施形態に係る偏光光照射装置について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る偏光光照射装置は、被照射物である配向膜が形成された基板に直線偏光光等の偏光光を照射することで、光配向を行うために用いられる。本実施形態に係る偏光光照射装置は、例えば液晶パネルの配向膜や、視野角補償フィルム等の光学フィルムの配向層の製造に用いられる。

【0023】

（偏光光照射装置の構成）
図１は、第１の実施形態に係る偏光光照射装置を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る偏光光照射装置を示す平面図である。図３は、第１の実施形態に係る偏光光照射装置を示す側面図である。

【0024】

第１の実施形態の偏光光照射装置１は、図１〜図３に示すように、照射ユニット１３を有する照射部１２と、ステージ１５と、搬送機構１６と、位置検出手段としての複数の光センサ１８と、を備える。また、偏光光照射装置１は、制御手段としての制御部１９を備える。

【0025】

図２及び図３に示すように、照射部１２は、照射ユニット１３と、照射ユニット１３を支持するフレーム１４と、を有する。照射ユニット１３は、図３に示すように、被照射物としての配向膜が形成された矩形状の基板１１（以下、単に基板１１と称する。）に、偏光光を照射する照射領域Ａを有する照射面Ｂが向けられている。照射面Ｂは、図２中に示すＸ−Ｙ平面と平行に配置されており、照射面Ｂの面積が照射領域Ａに相当する。

【0026】

また、照射ユニット１３は、図３に示すように、紫外線を含む光を発する管状の光源１３ａと、光源１３ａが発した光を反射する反射板１３ｂと、を有する。また、照射ユニット１３は、光源１３ａが発した光と、反射板１３ｂで反射された光とが入射して偏光光を出射する偏光素子としての偏光板１３ｃと、偏光板１３ｃを保持する枠状の保持部材１３ｄと、を有する。

【0027】

なお、ここでいう「照射領域Ａ」とは、照射ユニット１３の最下面の開口、すなわち、照射ユニット１３において、最も被照射物に近い位置に配置された開口から偏光光が照射される範囲を指す。また、「照射面Ｂ」とは、照射ユニット１３の最下面に配置された光学素子において、偏光光を出射する出射面を指す。例えば、照射ユニット１３の最下面に偏光板１３ｃが配置されている場合、偏光板１３ｃが配置された開口から偏光光が照射される範囲が照射領域Ａに相当し、偏光板１３ｃの出射面が照射面Ｂに相当する。また、偏光板１３ｃよりも被照射物側に遮光板（不図示）が配置されている場合、遮光板が配置された開口から偏光光が照射される範囲が照射領域Ａに相当し、遮光板の出射面が照射面Ｂに相当する。更に、遮光板に保護ガラス（不図示）が配置されている場合、保護ガラスが配置された開口から偏光光が照射される範囲が照射領域Ａに相当し、保護ガラスの出射面が照射面Ｂに相当する。

【0028】

光源１３ａは、例えば、紫外線透過性のガラス管内に、水銀、アルゴン、キセノンなどの希ガスが封入された高圧水銀ランプや、高圧水銀ランプに鉄やヨウ素等のメタルハライドが更に封入されたメタルハライドランプ等の管型放電ランプが用いられており、直線状の発光部を有する。光源１３ａは、発光部の長手方向が、照射ユニット１３に対するステージ１５の搬送方向と直交しており、発光部の長さが、基板１１の一辺の長さよりも長くされている。光源１３ａは、直線状の発光部から、例えば波長が２００ｎｍ程度から４００ｎｍ程度までの紫外線を含む光を発することが可能とされている。光源１３ａが発する光は、さまざまな偏光軸成分を有する、いわゆる非偏光の光である。

【0029】

反射板１３ｂは、光源１３ａに対向する面に、光源１３ａが発した光を反射する反射面を有しており、反射面が楕円の一部をなす形状に形成されている。これにより、反射板１３ｂは、光源１３ａが発した光を集光する、いわゆる集光型の反射板として構成されている。偏光板１３ｃは、光源１３ａが発し、一様にあらゆる方向に振動したさまざまな偏光軸成分を含む光から基準方向のみに振動した偏光軸の光を取り出すことが可能とされている。なお、基準方向のみに振動した偏光軸の光を、一般に直線偏光光という。また、偏光軸とは、光の電場及び磁場の振動方向である。

【0030】

照射部１２のフレーム１４は、図２及び図３に示すように、搬送機構１６の後述するガイドレール１６ａを跨いで配置されている。フレーム１４の内部の上方には、照射ユニット１３が支持されている。

【0031】

ステージ１５は、矩形状の板状に形成されており、配向膜が形成された基板１１が搭載される。図２及び図３に示すように、ステージ１５は、搬送機構１６によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。また、ステージ１５の外形寸法は、後述する複数の光センサ１８の検出光がそれぞれ同時に照射される大きさに設定されることが好ましいが、１つの光センサ１８の構成に応じて適宜設定される。

【0032】

搬送機構１６は、図２及び図３に示すように、直線状のガイドレール１６ａと、ガイドレール１６ａ上に沿って移動する駆動ユニット１６ｂと、を有する。ガイドレール１６ａは、ステージ１５が照射部１２の照射領域Ａに向かって移動を開始する開始位置Ｐ１と、照射部１２を通過したステージ１５が停止する停止位置Ｐ２との間でステージ１５が往復移動するように設けられている。ガイドレール１６ａによって、ステージ１５をＹ軸方向に沿って搬送する直線状の搬送路１７が構成されている。また、駆動ユニット１６ｂ上には、ステージ１５が固定されている。そして、搬送機構１６は、駆動ユニット１６ｂをガイドレール１６ａに沿って移動させることで、ステージ１５上の基板１１が照射領域Ａを通過するようにステージ１５を照射面Ｂと平行に搬送する。

【0033】

搬送路１７は、開始位置Ｐ１と照射部１２との間の第１の搬送路１７ａと、照射部１２と停止位置Ｐ２との間の第２の搬送路１７ｂと、第１の搬送路１７ａと第２の搬送路１７ｂとの間で照射部１２内に配置された第３の搬送路１７ｃと、を含む。

【0034】

複数の光センサ１８は、搬送機構１６によって搬送されるステージ１５の移動中に、ステージ１５の位置を検出するように配置されている。図示しないが、光センサ１８は、検出光を発する発光部と、ステージ１５によって反射された検出光を受光する受光部と、を有する。

【0035】

第１の実施形態において、照射部１２の内部には、照射ユニット１３の照射面Ｂと同一面上（Ｘ−Ｙ平面上）に、３つの光センサ１８が所定の間隔をあけて配置されている。３つの光センサ１８は、照射部１２内を通過するステージ１５の搭載面に対向する位置に、検出光を下方に向けて出射する向きに配置されている。Ｘ−Ｙ平面上に配置された３つの光センサ１８のうち、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置された各光センサ１８によって、Ｘ軸回りに対するステージ１５の振動が検出される。また、Ｘ−Ｙ平面上に配置された３つの光センサ１８のうち、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置された各光センサ１８によって、Ｙ軸回りに対するステージ１５の振動が検出される。

【0036】

また、３つの光センサ１８は、照射ユニット１３の偏光板１３ｃを保持する保持部材１３ｄに固定されている。この構成によれば、光センサ１８を支持する支持体を介して光センサ１８を照射部１２に取り付ける必要がなくなり、取付け構造の簡素化が図られる。また、光センサ１８は、照射ユニット１３の照射面Ｂを基準面としてステージ１５の位置を検出することができるので、適正な検出精度を容易に確保することができる。

【0037】

また、照射部１２の内部には、側面（Ｙ−Ｚ平面）に、２つの光センサ１８が、ステージ１５の搬送方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔をあけて配置されている。２つの光センサ１８は、支持体２１を介してフレーム１４に固定されており、ステージ１５の搬送方向に対する照射領域Ａの両側に配置されている。また、２つの光センサ１８は、ステージ１５の側面が通過する位置に対向して、検出光をステージ１５の側面に向けて出射する向きに配置されている。Ｙ−Ｚ平面上にＹ軸方向に対して間隔をあけて配置された各光センサ１８によって、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振動が検出される。

【0038】

また、Ｘ−Ｙ平面上に配置される３つの光センサ１８は、ステージ１５の上方に配置する構成に限定されるものではなく、図３に示すように、ステージ１５の下方に配置されてもよい。この構成の場合、３つの光センサ１８は、例えば、ガイドレール１６ａに隣接する位置に所定の間隔をあけて、検出光を上方に向けて出射する向きに配置される。

【0039】

複数の光センサ１８を用いて、ステージ１５の移動中に、図１に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸回りに関するステージ１５の位置をそれぞれ検出することで、３軸回りに対するステージ１５の振動が検出される。言い換えると、複数の光センサ１８を用いることで、Ｙ軸方向に対して移動中のステージ１５について、Ｘ軸回りであるヨー軸回りに対する振動、Ｙ軸回りであるロール軸回りに対する振動、Ｚ軸回りであるピッチ軸回りに対する振動がそれぞれ検出される。本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸の方向が、照射ユニット１３の照射面Ｂに平行な方向に相当しており、水平方向である。また、本実施形態では、Ｚ軸が、照射面Ｂに直交する軸に相当しており、鉛直方向である。

【0040】

また、３軸回りに対する各振動のうち、特に、照射ユニット１３の照射面Ｂに直交するＺ軸回りに対して発生するステージ１５の位置ずれや振動が、配向膜の品質に大きな影響を及ぼす傾向がある。このため、Ｙ−Ｚ平面上にＹ軸方向に沿って配置された２つの光センサ１８を用いて、少なくともＺ軸回りに対するステージ１５の振動において、Ｙ軸方に対するステージ１５の回転角を検出することで、品質が低下した配向膜の製造を抑えることが可能になる。

【0041】

なお、第１の実施形態では、５つの光センサ１８を用いるが、光センサ１８の個数を限定するものではない。光センサ１８を用いた位置の検出では、移動中のステージ１５の位置を同時に検出する光センサ１８の個数を増やし、ステージ１５の位置を同時に検出する各光センサ１８間の間隔を大きくすることで検出精度を高めることが可能である。このため、光センサ１８の個数や配置は、３軸方向においてステージ１５の振動を検出する方向や検出精度の要求に応じて適宜設定される。

【0042】

図１に示すように、制御部１９は、複数の光センサ１８及び操作部２０と電気的に接続されており、複数の光センサ１８が検出した検出結果に基づいて操作部２０を制御する。操作部２０は、警告を含む各種の情報を表示する表示パネル２０ａを有する。

【0043】

制御部１９は、複数の光センサ１８によって検出されたステージ１５の振動が所定の範囲内であるかを判定する。ステージ１５の振動が所定の範囲内よりも大きくなった場合、制御部１９は、操作部２０を制御し、表示パネル２０ａに警告を表示させる。このとき、表示パネル２０ａには、例えば、ステージ１５の変位量に関する検出値や、検出値を用いて算出した算出値等の情報を含めた警告が表示される。また、制御部１９は、必要に応じて、警告灯を点灯したり、警報機が警告音を鳴らしたりする制御を行うことで、他の警告を発してもよい。

【0044】

また、ステージ１５の振動を判定するための所定の範囲は、例えば、基板１１の配向膜の品質が適正に得られる振幅の上限値及び下限値に設定することで、品質が不良の配向膜が製造される前に、適切なタイミングでメンテナンス作業を行うことが可能になる。

【0045】

なお、本実施形態では、複数の光センサ１８を用いてステージ１５の振動を検出するように構成されたが、ステージ１５上の基板１１の振動を検出するように構成されてもよい。基板１１の振動を直に検出する場合は、ステージ１５上に位置決めされる基板１１の搭載位置のバラつきの影響を排除できるので、配向膜の位置の検出精度を更に高めることができる。

【0046】

（偏光光の照射時の動作）
図２及び図３に示すように、偏光光照射装置１では、開始位置Ｐ１においてステージ１５上に基板１１が搭載されて、搬送機構１６によってステージ１５が、開始位置Ｐ１と停止位置Ｐ２との間を往復移動する。ステージ１５が開始位置Ｐ１と停止位置Ｐ２との間を往復移動するとき、ステージ１５上の基板１１が照射面Ｂと平行に搬送されて、照射領域Ａを通過することで、基板１１上の配向膜に対して所望の光配向が行われる。

【0047】

このように搬送機構１６によって搬送されるステージ１５の移動中に、ステージ１５が、複数の光センサ１８が検出する検出位置を通過することで、ステージ１５の３軸回りに対する振動がそれぞれ検出される。図４は、第１の実施形態の偏光光照射装置１において、複数の光センサ１８の検出結果に基づく処理を説明するためのフローチャートである。

【0048】

図４に示すように、複数の光センサ１８は、ステージ１５上の基板１１が照射部１２内に進入し、基板１１が照射領域Ａを通過するときに、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りに対するステージ１５の各振動が検出される（ステップＳ１）。制御部１９は、複数の光センサ１８が検出したＸ、Ｙ、Ｚ軸回りに対するステージ１５の各振動に関して、それぞれ所定の範囲内であるか、例えば、ステージ１５の変位量である振幅が所定の上限値と下限値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２）。また、光センサ１８を用いて、Ｚ軸回りに対するステージ１５の回転角を検出する場合、制御部１９は、Ｘ−Ｙ平面上におけるＹ軸方向に対するステージ１５の回転角が所定の範囲内であるか否かを判定する。

【0049】

そして、制御部１９は、ステップＳ２において、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振幅、または上述したステージ１５の回転角が所定の範囲を外れた場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、操作部２０の表示パネル２０ａを用いて警告を発するように制御を行う（ステップＳ３）。また、ステップＳ２において、ステージ１５の振動が所定の範囲内である場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、例えば、ステージ１５の振幅が所定の範囲内である場合には、ステップＳ１に戻り、複数の光センサ８を用いてステージ１５の振動の検出を続ける。

【0050】

ステップＳ３において制御部１９が警告を発した場合、移動中のステージ１５上の基板１１への偏光光の照射を終了した後、使用者が操作部２０を操作し、搬送機構１６が停止される。また、制御部１９は、警告を発すると共に、移動中のステージ１５上の基板１１への偏光光の照射を終了した後、搬送機構１６を停止するように制御を行ってもよい。また、この場合、搬送機構１６の搬送状態やステージ１５の固定位置等に関するメンテナンス作業が行われ、移動中のステージ１５の振幅または上述の回転角が所定の範囲内になるように調整される。

【0051】

第１の実施形態の偏光光照射装置１は、ステージ１５の移動中にステージ１５の位置を検出する光センサ１８と、光センサ１８が検出した検出結果に基づいて警告を発する制御部１９及び表示パネル２０ａと、を有する。これにより、光センサ１８によってステージ１５の移動中に生じる振動を検出することが可能になり、基板１１の配向膜に対する偏光光の照射状態を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。その結果、配向膜の製造工程における歩留りを向上することができる。

【0052】

また、偏光光照射装置１は、光センサ１８が、照射面Ｂに直交するＺ軸回りに対するステージ１５の回転角を検出することで、配向膜の品質への影響が大きい位置ずれ成分に基づいて、配向膜の品質を効果的に管理することが可能になる。

【0053】

以下、第１の実施形態に係る変形例、第２の実施形態及び第２の実施形態に係る変形例の偏光光照射装置について図面を参照して説明する。なお、第１の実施形態の変形例、第２の実施形態及びその変形例において、第１の実施形態と同一の構成部材には、第１の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。

【0054】

（第１の実施形態に係る変形例１）
図５は、第１の実施形態に係る変形例１の偏光光照射装置を示す側面図である。この変形例１は、光センサ１８の配置が、第１の実施形態と異なる。

【0055】

図５に示すように、変形例１の偏光光照射装置２が有する複数の光センサ１８は、照射部１２の外側に配置されている。Ｘ軸及びＹ軸回り対するステージ１５の振動を検出する各光センサ１８は、ステージ１５の上方に配置されており、照射ユニット１３の照射面Ｂと同一平面上（Ｘ−Ｙ平面上）に位置するように、照射部１２のフレーム１４の側面に設けられている。また、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する各光センサ１８は、ステージ１５の側面が通過する位置に対向して配置されており、照射面Ｂに直交するＹ−Ｚ平面上にＹ軸方向に間隔をあけて、支持体２１を介してフレーム１４の側面に設けられている。

【0056】

また、ステージ１５の搬送方向に対して間隔をあけて配置された各光センサ１８の検出光は、ステージ１５上の基板１１に照射光が照射される間、ステージ１５上に同時に照射されるように、ステージ１５の外形寸法等が設定されている。なお、各図中に示す光センサ１８の位置に、複数の光センサ１８が配置されてもよく、ステージ１５の大きさにかかわらずにステージ１５の振動を検出することも可能である。あるいは、複数の発光部及び受光部を有する光センサ１８を用いることで、１つの光センサ１８が単独でステージ１５の振動を検出可能に構成されてもよい。

【0057】

なお、変形例１においても、Ｘ−Ｙ平面上に配置される複数の光センサ１８は、ステージ１５の下方に配置されてもよい。この場合、光センサ１８は、検出光を上方に向けて出射する向きに配置される。

【0058】

以上のように構成された変形例１においても、第１の実施形態と同様に、複数の光センサ１８によって３軸回りに対するステージ１５の振動を検出することができるので、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0059】

加えて、変形例１によれば、照射部１２の内側に各光センサ１８が配置された第１の実施形態と比べて、ステージ１５の搬送方向（Ｙ軸方向）に対する各光センサ１８の間隔を広げることが可能になる。このため、変形例１は、特にＺ軸回りに対するステージ１５の振動の検出精度を高めることが可能になる。

【0060】

（第１の実施形態に係る変形例２）
図６は、第１の実施形態に係る変形例２の偏光光照射装置を示す平面図である。図７は、第１の実施形態に係る変形例２の偏光光照射装置を示す側面図である。この変形例２は、光センサ１８の配置が、第１の実施形態及び変形例１と異なる。

【0061】

図６及び図７に示すように、変形例２の偏光光照射装置３は、光センサ１８が設けられた一組のセンサ支持部２３を有する。一組のセンサ支持部２３は、ステージ１５の搬送方向（Ｙ軸方向）において、搬送機構１６における第１の搬送路１７ａ及び第２の搬送路１７ｂに沿う位置に配置されている。言い換えると、変形例２における各光センサ１８は、開始位置Ｐ１と照射部１２との間の第１の搬送路１７ａに沿う位置と、照射部１２と停止位置Ｐ２との間の第２の搬送路１７ｂに沿う位置とにそれぞれ配置されている。

【0062】

一組のセンサ支持部２３は、各光センサ１８を支持するフレーム２３ａを有する。フレーム２３ａは、搬送路１７のガイドレール１６ａに跨って配置されている。フレーム２３ａの上部には、Ｘ及びＹ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する光センサ１８が、第１及び第２の搬送路１７ａ，１７ｂに沿って移動するステージ１５の上方に配置されている。また、フレーム２３ａの側部には、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する光センサ１８が、第１及び第２の搬送路１７ａ，１７ｂに沿って移動するステージ１５の側面に対向して配置されている。この光センサ１８は、支持体２１を介してフレーム２３ａの側部に設けられている。

【0063】

なお、各図では、光センサ１８を簡略的に示すが、例えば、１つの光センサ１８が、複数の発光部及び受光部を有しており、単独でＸ，Ｙ及びＺ軸回りに対するステージ１５の振動を検出可能に構成されている。

【0064】

以上のように構成された変形例２においても、第１の実施形態と同様に、複数の光センサ１８によって３軸回りに対するステージ１５の振動を検出することができるので、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0065】

（第１の実施形態に係る変形例３）
図８は、第１の実施形態に係る変形例３の偏光光照射装置を模式的に示す側面図である。この変形例３は、光センサ１８の検出結果に基づいてステージ１５の位置を補正する点が、第１の実施形態と異なる。

【0066】

図８に示すように、変形例３の偏光光照射装置４は、ステージ１５をＸ、Ｙ及びＺ軸回りに対して移動可能に支持する位置補正機構２５と、各光センサ１８が検出した検出結果に基づいて位置補正機構２５を制御する制御手段としての制御部１９と、を備える。

【0067】

変形例３における各光センサ１８は、例えば、上述した第１の実施形態及びその変形例１，２と同様に配置されている。位置補正機構２５は、制御部１９と電気的に接続されている。制御部１９は、各光センサ１８の検出結果に基づいて、位置補正機構２５を制御することで、位置補正機構２５によって、移動中のステージ１５の位置が適正な位置に補正される。制御部１９は、例えば、ステージ１５の移動中に光センサ１８が検出したステージ１５の振動に基づいて、ステージ１５の振幅が所定の範囲内になるように位置補正機構２５を制御する。

【0068】

また、位置補正機構２５がステージ１５の位置を補正するタイミングは、搬送機構１６によって搬送されるステージ１５の移動中に限定されず、他のタイミングで制御が行われてもよい。例えば、ステージ１５上の基板１１への偏光光の照射が終了し、ステージ１５が開始位置Ｐ１に戻った後、先行したステージ１５の移動中に光センサ１８が検出した検出結果に基づいて、待機中のステージ１５の位置を補正するように、制御部１９が位置補正機構２５の制御を行ってもよい。

【0069】

以上のように構成された変形例３によれば、光センサ１８の検出結果に基づいて、位置補正機構２５によってステージ１５の位置を補正することで、配向膜の品質が低下することを更に抑えることが可能になる。したがって、変形例３においても、第１の実施形態と同様に、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0070】

第１の実施形態及びその変形例１〜３では、位置検出手段として光センサ１８が用いられたが、例えば、超音波位置センサ等の他の非接触式の位置センサが用いられてもよい。また、位置検出手段は、非接触式の位置センサに限定されるものではなく、例えば、ステージ１５に接触する接触子を有する接触式の変位センサが用いられてもよい。また、光センサ１８としては、上述した反射型センサに限定されるものではなく、透過型センサが用いられてもよい。この場合には、例えば、ステージ１５に設けられた光透過部を透過した検出光を受光することでステージ１５の位置を検出してもよい。

【0071】

接触式の変位センサを用いる場合には、例えば、ステージ１５の搬送路に沿った位置に、移動中のステージ１５に接するように複数の変位センサが配置される。また、このような変位センサを用いる場合には、所定のタイミングで変位センサをステージ１５に押し付けることでステージ１５の位置を検出してもよい。

【0072】

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る偏光光照射装置を示す斜視図である。図１０は、第２の実施形態に係る偏光光照射装置を示す平面図である。図１１は、第２の実施形態に係る偏光光照射装置を示す側面図である。第２の実施形態は、光センサ１８がステージ１５側に配置される点が、第１の実施形態及びその変形例と異なる。

【0073】

図９〜図１１に示すように、第２の実施形態の偏光光照射装置５が有する複数の光センサ１８は、ステージ１５に設けられている。偏光光照射装置５は、位置検出手段として、光センサ１８と、光センサ１８が位置を検出するための基準面２９ａを有する反射板２９と、を有する。光センサ１８は、ステージ１１の移動中に基準面２９ａで反射された検出光を受光することで、ステージ１１の振動を検出する。

【0074】

図９以降においては、簡略的に３つの光センサ１８のみを図示しており、１つの光センサ１８が単独でステージ１５の振動を検出可能に構成されている。また、３軸の各軸回りに対する振動（振幅）を検出するために、例えば５つの光センサ１８がステージ１５に設けられてもよい。ステージ１５に設けられる光センサ１８の位置や個数は、本実施形態に限定されず、振動を検出する方向や検出精度等に関する必要に応じて適宜設定される。

【0075】

図１０及び図１１に示すように、ステージ１５には、開始位置Ｐ１から照射部１２に向かって進行するときの前方の側面の両側に、Ｘ及びＹ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する各光センサ１８が設けられている。これらの光センサ１８は、検出光をステージ１５の下方に出射する向きに設けられている。また、これらの光センサ１８に対応して、照射部１２の内部には、照射ユニット１３の照射面Ｂと同一面上（Ｘ−Ｙ平面上）に基準面２９ａが位置するように複数の反射板２９が設けられている。

【0076】

また、ステージ１５には、搬送方向に平行な側面に、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する光センサ１８が設けられている。この光センサ１８は、ステージ１５上の基板１１が照射領域Ａ内を移動する間に照射部１２内の側面に検出光を照射する向きに設けられている。また、この光センサ１８に対応して、照射部１２の内部には、側面上（Ｙ−Ｚ平面上）に基準面２９ａが位置するように反射板２９が設けられている。この反射板２９は、ステージ１５上の基板１１が照射領域Ａ内を移動する間に光センサ１８が通過する位置に基準面２９ａが対向するように配置されている。

【0077】

また、Ｘ及びＹ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する各光センサ１８は、検出光をステージ１５の下方に出射する向きに設けられたが、図１１に示すように、検出光をステージ１５の上方に出射する向きに設けられてもよい。ステージ１５の下方に検出光を出射するように光センサ１８が設けられる場合、ステージ１５の下方に、光センサ１８に対向するように反射板２９が配置される。この反射板２９は、照射部１２の内部の下方に、ガイドレール１６ａに沿って設けられており、光センサ１８に対向する基準面２９ａが、照射面Ｂに平行なＸ−Ｙ平面上に位置するように配置される。

【0078】

また、光センサ１８の個数や配置、基準面２９ａの個数、ステージ１５の搬送方向に対する基準面２９ａの寸法は、光センサ１８及び基準面２９ａによって、ステージ１５上の基板１１が照射領域Ａ内を移動する間にわたってステージ１５の振動を検出可能となるように設定されることが望ましい。

【0079】

以上のように構成された第２の実施形態においても、第１の実施形態及びその変形例１〜３と同様に、複数の光センサ１８及び反射板２９によって３軸回りに対するステージ１５の振動を検出することができるので、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0080】

（第２の実施形態に係る変形例１）
図１２は、第２の実施形態に係る変形例１の偏光光照射装置を示す平面図である。図１３は、第２の実施形態に係る変形例１の偏光光照射装置を示す側面図である。第２の実施形態の変形例１は、光センサ１８が利用する基準面２９ａの配置が、第１の実施形態と異なる。

【0081】

図１２及び図１３に示すように、第２の実施形態の変形例１の偏光光照射装置６は、反射板２９が設けられた一組の反射板支持部３３を有する。一組の反射板支持部３３は、ステージ１５の搬送方向（Ｙ軸方向）において、搬送機構１６における第１の搬送路１７ａ及び第２の搬送路１７ｂに沿う位置に配置されている。言い換えると、この変形例１における各反射板２９の基準面２９ａは、開始位置Ｐ１と照射部１２との間の第１の搬送路１７ａに沿う位置と、照射部１２と停止位置Ｐ２との間の第２の搬送路１７ｂに沿う位置とにそれぞれ配置されている。

【0082】

一組の反射板支持部３３は、各反射板２９を支持するフレーム３３ａを有する。フレーム３３ａは、搬送路１７のガイドレール１６ａに跨って配置されている。フレーム３３ａの上部には、Ｘ及びＹ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する光センサ１８の検出光を、基準面２９ａで反射するように、反射板２９が、第１及び第２の搬送路１７ａ，１７ｂに沿って移動するステージ１５の上方に配置されている。また、フレーム３３ａの側部には、Ｚ軸回りに対するステージ１５の振動を検出する光センサ１８の検出光を、基準面２９ａで反射するように、反射板２９が、第１及び第２の搬送路１７ａ，１７ｂに沿って移動するステージ１５の側面に対向して配置されている。

【0083】

以上のように構成された第２の実施形態に係る変形例１においても、第１の実施形態等と同様に、光センサ１８及び反射板２９によって３軸回りに対するステージ１５の振動を検出することができるので、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0084】

（第２の実施形態に係る変形例２）
位置検出手段として、上述した光センサ１８及び基準面２９ａを有する反射板２９を用いる代わりに、ステージ１５に、ジャイロセンサが設けられてもよい。図示しないが、１つのジャイロセンサによって、３軸回りに対するステージ１５の各振動を検出することが可能になり、位置検出手段の構成を簡素化することができる。

【0085】

また、ジャイロセンサを例えば、ステージ１５の内部に組み込むことで、ジャイロセンサが照射ユニット１３の照射領域Ａに晒されることが避けられるので、ジャイロセンサの耐久性や検出動作の信頼性を高めることが可能になる。また、ジャイロセンサが無線通信にて制御部１９に検出信号を送信するように構成されてもよく、ステージ１５の位置を検出するための構成の自由度が高められる。

【0086】

以上のように構成された第２の実施形態に係る変形例２においても、第１の実施形態等と同様に、ジャイロセンサによって３軸回りに対するステージ１５の振動を検出することができるので、配向膜の品質を適正に管理し、品質が低下した配向膜の製造を抑えることができる。

【0087】

また、第２の実施形態及びその変形例１，２においても、光センサ１８及び反射板２９の代わりに、例えば、超音波位置センサ等の他の非接触式の位置センサや、接触式の変位センサが用いられてもよい。

【0088】

また、第２の実施形態及びその変形例１，２においても、第１の実施形態に係る変形例３と同様に、位置検出手段としての光センサ１８及び反射板２９やジャイロセンサが検出した検出結果に基づいて、ステージ１５の位置が位置補正機構２５によって補正されるように構成されてもよい。

【0089】

また、上述した実施形態及び変形例では、搬送機構１６が１つのステージ１５を搬送するように構成されたが、照射ユニット１３の照射領域Ａに対して複数のステージ１５を交互に搬送するように構成されてもよい。この構成の場合においても、位置検出手段によって移動中の各ステージ１５の位置を検出することで、上述した実施形態及び変形例と同様の効果を得ることができる。

【0090】

また、実施形態では、照射ユニット１３が偏光光を鉛直下方に照射するように配置されたが、偏光光の照射方向を限定するものではない。例えば、ステージ１５の搬送方向が水平方向に対して傾斜され、ステージ１５上の基板１１に照射される偏光光の光軸が鉛直方向に傾斜されてもよい。

【0091】

上述した各実施形態では、１つの照射ユニット１３を備えて構成されたが、この構成に限定するものではない。例えば、複数の照射ユニット１３が所定の間隔をあけて設けられてもよい。この場合、照射領域Ａは、複数の照射ユニット１３の直下のみならず、一端に設けられた照射ユニット１３の最下面の開口の一端から、他端の照射ユニット１３の最下面の開口の他端までの間の領域としてもよい。

【0092】

本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0093】

１ 光配向用偏光光照射装置
１１ 基板
１２ 照射部
１３ 照射ユニット
１５ ステージ
１６ 搬送機構
１７ 搬送路
１７ａ 第１の搬送路
１７ｂ 第２の搬送路
１８ 光センサ
１９ 制御部
２０ 操作部
２０ａ 表示パネル
Ａ 照射領域
Ｂ 照射面
Ｐ１ 開始位置
Ｐ２ 停止位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】