光取向用偏振光照射裝置及光取向用偏振光照射方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光取向用偏振光照射裝置及光取向用偏振光照射方法，其是通過精心設(shè)計輸送系統(tǒng)，能夠使曝光量的面內(nèi)均勻性變得更高的實用的光取向技術(shù)。將來自構(gòu)成長的發(fā)光部的光源(3)的光經(jīng)由偏振元件單元(4)對照射區(qū)域(R)照射，輸送系統(tǒng)(2)將基板(S)在第一方向上輸送，一邊使其穿過照射區(qū)域(R)一邊使其往復(fù)。各偏振元件(41)的邊界線(40)沿著第一方向，輸送系統(tǒng)(2)在往路的輸送后、回路的輸送之前，將基板(S)在第二方向上輸送。由于從基板(S)觀察，處于邊界線(40)的位置變位的狀態(tài)，所以曝光量變均勻。
【專利說明】光取向用偏振光照射裝置及光取向用偏振光照射方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在進(jìn)行光取向時進(jìn)行的偏振光的照射技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在得到以液晶面板為代表的液晶顯示元件的取向膜、視場角補償膜的取向?qū)訒r，逐漸采用通過光照射進(jìn)行取向的被稱為光取向的技術(shù)。下面，將通過光照射產(chǎn)生了取向的膜、層統(tǒng)稱為光取向膜。此外，“取向”或“取向處理”是指針對對象物的某些性質(zhì)賦予方向性。
[0003]光取向通過對光取向膜用的膜(以下稱作膜材)照射偏振光來進(jìn)行。膜材例如是聚酰亞胺那樣的樹脂制，向期望的方向(應(yīng)取向的方向)偏振的偏振光被照射到膜材。通過照射規(guī)定波長的偏振光，膜材的分子結(jié)構(gòu)(例如側(cè)鏈)成為向偏振光的方向?qū)R的狀態(tài)，能夠得到光取向膜。
[0004]光取向膜隨著使用該光取向膜的液晶面板的大型化而變得大型化。因此，要求的偏振光的照射區(qū)域的寬度變大至1500mm及其以上，顯著地寬幅化。作為對這樣的寬度較寬的照射區(qū)域照射偏振光的偏振光照射裝置，例如有在專利文獻(xiàn)I中公開的裝置。該裝置具備與照射區(qū)域的寬度相當(dāng)?shù)拈L度的棒狀光源、以及使來自該光源的光偏振的線柵偏振元件，對在相對于光源的長度方向正交的方向上輸送的膜材照射偏振光。由于在光取向中需要照射從可視到紫外域的波長的偏振光，所以作為棒狀光源，多數(shù)情況下使用高壓水銀燈那樣的紫外線光源。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 126464公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特許第4815995號公報
[0007]作為光取向處理的品質(zhì)的指標(biāo)，重要的是曝光量的均勻性。所謂曝光量的均勻性，不是單單指累計曝光量在膜材的面內(nèi)均勻，而是指偏振光以何種程度均勻的量被照射。即，需要盡可能不照射沒有被偏振的(以下，稱作無偏振光)，而處于僅照射偏振光的狀態(tài)，從而使曝光量均勻。如果在局部地包含更多的無偏振光的狀態(tài)下進(jìn)行曝光，則作為整體的曝光量分布是均勻的，但該部分處于沒有被充分進(jìn)行光取向的狀態(tài)。即，在光取向的均勻性這一點上，品質(zhì)下降。
[0008]在偏振光的均勻的照射的觀點上成為問題的是偏振元件的有限性。線柵偏振元件雖然作為能夠?qū)目梢暤阶贤庥虻墓馄竦脑橇己玫模y以制造較大尺寸的元件。因此，使用將多個線柵偏振元件排列而單元化的結(jié)構(gòu)，來覆蓋照射區(qū)域。
[0009]在排列了多個線柵偏振元件的情況下，從各偏振元件的邊界部分(端面的接觸部分)照射無偏振光，在各偏振元件的邊界部分的正下方的位置不能進(jìn)行光取向處理。如果在這樣的不均勻的照度分布的狀態(tài)下進(jìn)行光取向處理，則在工件(膜材)的表面中的穿過各偏振元件的邊界部分的正下方的位置的區(qū)域中，成為光取向不充分的狀態(tài)，光取向處理的面內(nèi)均勻性下降。
[0010]考慮這樣的問題，在專利文獻(xiàn)I中，設(shè)置遮光板以將各偏振元件的邊界部分堵塞，使得光不從邊界部分射出。通過配置遮光板，在穿過遮光板的正下方的位置的區(qū)域中曝光量下降，但與無偏振的光被較多地照射而光取向局部地變得不充分相比是較好的考慮。遮光板的正下方的位置處的偏振光的照度下降能夠使光源的輸出變大而在整體上使照度變高、或使照射距離變長而緩和照度下降。另外，在以下的說明中，所謂照度、曝光量是指關(guān)于偏振光的照度、曝光量。
[0011]此外，為了消除遮光板的正下方的位置處的照度下降的問題，專利文獻(xiàn)2公開了一種將由光源及偏振元件單元構(gòu)成的光照射器在工件的輸送方向上排列了兩個的構(gòu)造。在該構(gòu)造中，使得偏振元件單元的各線柵偏振元件的邊界線在兩個光照射器中不在同一直線上排列，成為在相對于工件的輸送方向垂直的方向上錯開的配置。如果在兩個光照射器之間追加工件并照射偏振光，則即使是在一個光照射器中穿過邊界線的正下方的位置(即，遮光板的正下方的位置)的工件的表面區(qū)域，也由于在另一個光照射器中不會穿過邊界線的正下方的位置，所以整體上曝光量變均勻。
[0012]通過這些專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，某種程度上也能夠進(jìn)行均勻的偏振光的照射，但是在要求較高的生產(chǎn)性或要求更高的均勻性的情況下，有不能充分應(yīng)對的方面。
[0013]另一方面，在這樣的光取向的技術(shù)中，除了偏振光照射的對象物(工件)是膜材連續(xù)相連的長的結(jié)構(gòu)(以下，稱作長工件)的情況以外，還有膜材已經(jīng)設(shè)在基板上，帶有膜材的基板是工件的情況。在這樣的板狀件為工件的情況下，作為輸送系統(tǒng)有各種變化，自由度較大。因而，可以認(rèn)為通過精心設(shè)計輸送系統(tǒng)，有可能能夠?qū)⒁蛏鲜稣诠獍宓牟捎迷斐傻恼斩确植疾痪鶆蚧M(jìn)行補償而實現(xiàn)均勻性較高的光取向處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是考慮上述問題而做出的，目的是提供一種通過精心設(shè)計輸送系統(tǒng)、能夠使曝光量的面內(nèi)均勻性更高的實用的光取向技術(shù)。
[0015]為了解決上述問題，本申請的技術(shù)方案I所述的發(fā)明，是一種光取向用偏振光照射裝置，具備向設(shè)定的照射區(qū)域照射偏振光的光照射器、以及將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送的輸送系統(tǒng)，其特征在于，光照射器具備構(gòu)成長的發(fā)光部的光源、以及配置在光源與照射區(qū)域之間的偏振元件單元；偏振元件單元由沿著發(fā)光部的長度方向排列的多個偏振元件構(gòu)成；工件逐個地被切離，輸送系統(tǒng)通過使保持著工件的工件保持體移動而輸送工件；輸送系統(tǒng)通過使工件保持體在與發(fā)光部的長度方向交叉的第一方向上移動，將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，并且能夠使工件保持體在與偏振元件單元的各偏振元件的邊界線的方向交叉的第二方向上移動；基于輸送系統(tǒng)的工件保持體向第二方向的移動，使從工件觀察的各偏振元件的邊界線的位置在光照射時在第二方向上相對地變位。
[0016]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案2所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案I的結(jié)構(gòu)中，具有以下結(jié)構(gòu):基于上述輸送系統(tǒng)的向第一方向的移動，使上述工件保持體以保持著工件的上述工件保持體穿過照射區(qū)域的方式往復(fù)移動，上述輸送系統(tǒng)在往路移動完成后的回路移動之前進(jìn)行向上述第二方向的移動。
[0017]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案3所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案I的結(jié)構(gòu)中，具有以下的結(jié)構(gòu):上述輸送系統(tǒng)在進(jìn)行向上述第一方向的移動時進(jìn)行向上述第二方向的移動。
[0018]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案4所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案I的結(jié)構(gòu)中，具有以下的結(jié)構(gòu):上述光照射器為第一光照射器、第二光照射器這樣的多個光照射器；第一光照射器的各偏振元件的邊界線與第二光照射器的各偏振元件的邊界線在上述第二方向上相互錯開。
[0019]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案5所述的發(fā)明，是一種光取向用偏振光照射方法，將來自構(gòu)成長的發(fā)光部的光源的光通過偏振元件單元向照射區(qū)域照射，并將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，從而對工件照射光取向用的偏振光，其特征在于，偏振元件單元由沿著發(fā)光部的長度方向排列的多個偏振元件構(gòu)成；工件逐個地被切離，上述方法為:通過使保持著工件的工件保持體移動而輸送工件；通過使工件保持體在與發(fā)光部的長度方向交叉的第一方向上移動，將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，并且使工件保持體在與偏振元件單元的各偏振元件的邊界線的方向交叉的第二方向上移動；通過工件保持體向第二方向的輸送，使從工件觀察的各偏振元件的邊界線的位置在光照射時在第二方向上相對地變位。
[0020]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案6所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案5的結(jié)構(gòu)中，具有以下的結(jié)構(gòu):向上述第一方向的移動，使上述工件保持體以保持著工件的上述工件保持體穿過照射區(qū)域的方式往復(fù)移動，在往路移動完成后的回路移動之前進(jìn)行向上述第二方向的移動。
[0021]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案7所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案5的結(jié)構(gòu)中，具有以下的結(jié)構(gòu):在進(jìn)行向上述第一方向的移動時進(jìn)行向上述第二方向的移動。
[0022]此外，為了解決上述問題，技術(shù)方案8所述的發(fā)明，在上述技術(shù)方案5的結(jié)構(gòu)中，具有以下的結(jié)構(gòu):上述光照射器是第一光照射器、第二光照射器這樣的多個光照射器；在使第一光照射器的各偏振元件的邊界線和第二光照射器的各偏振元件的邊界線在上述第二方向上相互錯開的狀態(tài)下進(jìn)行。
[0023]如以下說明，根據(jù)本申請的技術(shù)方案I或5所述的發(fā)明，在將工件在第一方向上輸送而使其穿過照射區(qū)域時，通過將工件在第二方向上輸送而使得處于使從工件觀察的各偏振元件的邊界線的位置在第二方向上相對變位的狀態(tài)，所以不論是否存在邊界線，穿過的工件的被照射面內(nèi)的曝光量都均勻。
[0024]此外，根據(jù)技術(shù)方案2或6所述的發(fā)明，除了上述效果以外，由于使工件往復(fù)移動，所以適合于需要較多的曝光量的情況。此外，由于在照射區(qū)域的一側(cè)進(jìn)行工件的搭載和回收，所以使構(gòu)造及動作簡單化。
[0025]此外，根據(jù)技術(shù)方案3或7所述的發(fā)明，除了上述效果以外，由于向第二方向的輸送在向第一方向的輸送的過程中進(jìn)行，所以生產(chǎn)節(jié)拍時間變短，生產(chǎn)性提高。
[0026]此外，根據(jù)技術(shù)方案4或8所述的發(fā)明，除了上述效果以外，由于設(shè)有多個光照射器，所以容易使曝光量變多，并且由于在兩個偏振元件單元中偏振元件的邊界線錯開，所以曝光量均勻。并且，由于導(dǎo)入了第二方向的輸送，所以能夠使曝光量更均勻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是有關(guān)本發(fā)明的實施方式的光取向用偏振光照射裝置的立體概略圖。
[0028]圖2是圖1所示的光照射器I的截面概略圖，⑴是照射區(qū)域R的短邊的方向上的截面概略圖，(2)是照射區(qū)域R的長邊的方向上的截面概略圖。
[0029]圖3是圖1所示的臺5的立體概略圖。
[0030]圖4是輸送系統(tǒng)2具備的臺移動機(jī)構(gòu)61、62的平面概略圖。
[0031]圖5是輸送系統(tǒng)2具備的臺移動機(jī)構(gòu)61、62的正面概略圖。
[0032]圖6是表示實施方式的裝置的輸送系統(tǒng)2的動作的平面概略圖。
[0033]圖7是表示實施方式的裝置的向第二方向的移動距離的平面概略圖。
[0034]圖8是有關(guān)第二實施方式的光取向用偏振光照射裝置的立體概略圖。
[0035]圖9是概略地表示第二實施方式的各偏振元件單元4的配置位置的平面圖。
[0036]圖10是表示第二實施方式的裝置的輸送系統(tǒng)2的動作的平面概略圖。
[0037]圖11是表示第二實施方式的裝置的向第二方向的移動距離的平面概略圖。
[0038]圖12是表不第三實施方式的光取向用偏振光照射裝置及方法的平面概略圖。
[0039]圖13是表示確認(rèn)通過導(dǎo)入向第二方向的基板S的輸送而累計曝光量變均勻的實驗的結(jié)果的圖。
[0040]附圖標(biāo)記說明
[0041]I 光照射器
[0042]2 輸送系統(tǒng)
[0043]21 底板
[0044]3 光源
[0045]4 偏振元件單元
[0046]40邊界線
[0047]41偏振元件
[0048]43遮光板
[0049]5 臺
[0050]61第一臺移動機(jī)構(gòu)
[0051]611第一滾珠絲杠
[0052]612第一線性導(dǎo)引部
[0053]613第一驅(qū)動源
[0054]62第二臺移動機(jī)構(gòu)
[0055]611第二滾珠絲杠
[0056]612第二線性導(dǎo)引部
[0057]613第二驅(qū)動源
[0058]7 控制部
[0059]S 基板
[0060]R 照射區(qū)域

【具體實施方式】
[0061]接著，對用來實施本發(fā)明的形態(tài)(以下稱作實施方式)進(jìn)行說明。
[0062]圖1是有關(guān)本發(fā)明的實施方式的光取向用偏振光照射裝置的立體概略圖。圖1所示的偏振光照射裝置為對帶有膜材的液晶基板那樣的板狀的工件(以下稱作基板)S進(jìn)行光取向處理的裝置。
[0063]具體而言，圖1的裝置具備向設(shè)定的照射區(qū)域R照射偏振光的光照射器1、以及以穿過照射區(qū)域R的方式輸送基板S的輸送系統(tǒng)2。如圖1所示，照射區(qū)域R被設(shè)定為長方形的水平的區(qū)域。光照射器I包括構(gòu)成長的發(fā)光部的光源3。光源3的發(fā)光部的長度方向與照射區(qū)域R的長邊的方向一致。
[0064]圖2是圖1所示的光照射器I的截面概略圖，(I)是照射區(qū)域R的短邊的方向上的截面概略圖，(2)是照射區(qū)域R的長邊的方向上的截面概略圖。如圖2所示，光照射器I具備構(gòu)成長的發(fā)光部的光源3、和配置在光源3與照射區(qū)域R之間的偏振元件單元4。
[0065]作為光源3，使用棒狀的高壓水銀燈。除此以外，也有使用鹵化金屬燈或LED的情況。另外，棒狀的光源3是構(gòu)成長的發(fā)光部的光源3的一例,但構(gòu)成將點光源3排列為一列的結(jié)構(gòu)也能夠構(gòu)成長的發(fā)光部。
[0066]在光源3的背后(與照射區(qū)域R相反側(cè))，配置有鏡31。鏡31是在光源3的長度方向上延伸的長的結(jié)構(gòu)，覆蓋光源3的背后而使光向照射區(qū)域R的一側(cè)反射，從而提高光的利用效率。鏡31的反射面的截面形狀呈橢圓的圓弧或拋物線。
[0067]偏振元件單元4由多個偏振元件41、和保持著多個偏振元件41的框架42構(gòu)成。在該實施方式中，各偏振元件41是線柵偏振元件41。各偏振元件41是方形的板狀，在光源3的發(fā)光部的長度方向上排列。因而，各偏振兀件41的邊界線與發(fā)光部的長度方向垂直。
[0068]保持著各偏振元件41的框架42是在排列著各偏振元件41的方向上較長的長方形的框狀。
[0069]另外，以覆蓋各邊界線40的方式設(shè)有遮光板43。遮光板43是使得從邊界線40的部分不射出無偏振光的部件。
[0070]此外，光源3及鏡31收容在燈室32內(nèi)。偏振元件單元4安裝于燈室32的光照射用開口。
[0071]輸送系統(tǒng)2通過使保持著基板S的工件保持體移動來輸送基板S。在該實施方式中，作為工件保持體而使用臺5。圖3是圖1所示的臺5的立體概略圖。
[0072]如圖1及圖3所示，臺5是方形，在上側(cè)的大致中央保持基板S。臺5具備保持銷51，以在從上表面稍稍浮起的位置保持基板S。保持銷51被臺5 —體地保持，如果臺5移動，則保持的基板S也一起移動。
[0073]保持銷51在方形的角的位置上設(shè)有四個。除此以外，根據(jù)基板S的尺寸，也有在中央的位置也設(shè)置的情況。各保持銷51是管狀，連接在未圖示的真空排氣系統(tǒng)上，從上端的開口吸引而將基板S真空吸附。
[0074]另外，保持銷51對于基板S的接觸位置為在使用基板S的制品的制造過程中沒有妨礙的位置。例如，在基板S是液晶顯示器制造用基板、且從I片基板制造多個液晶顯示器的情況下，在從為了制造各液晶顯示器而使用的區(qū)域偏離的地方，與保持銷51接觸。
[0075]輸送系統(tǒng)2為了基板S的輸送而具備使臺5移動的臺移動機(jī)構(gòu)61、62。圖4及圖5是輸送系統(tǒng)2具備的臺移動機(jī)構(gòu)61、62的概略圖，圖4是平面概略圖，圖5是正面概略圖。
[0076]在該實施方式中，輸送系統(tǒng)2在第一、第二兩個不同的方向上輸送基板S。第一方向為與光源3所構(gòu)成的發(fā)光部的長度方向垂直的水平方向。此外，第二方向為與偏振元件單元4的各偏振元件41的邊界線40的方向交叉的方向。在該實施方式中，第二方向是與各偏振元件41的邊界線40的方向垂直的水平方向。如上述那樣，偏振元件單元4配置為，使各邊界線40的方向為與發(fā)光部的長度方向垂直的水平方向，所以第一方向與各邊界線40的方向一致，第二方向為與各邊界線40的方向垂直的水平方向。
[0077]第一方向的輸送是主要的輸送，是用來從基板S的搭載位置向照射區(qū)域R輸送基板S、并且一邊穿過照射區(qū)域R —邊使基板S到達(dá)回收位置的輸送。第二方向的輸送是用來使基板S的面內(nèi)的曝光量均勻的輸送。
[0078]如圖1所不,輸送系統(tǒng)2具備使臺5在第一方向上移動的第一臺移動機(jī)構(gòu)61、和使臺5在第二方向上移動的第二臺移動機(jī)構(gòu)62。臺5搭載在底板21上，第一臺移動機(jī)構(gòu)61通過使底板21移動，使臺5移動。第二臺移動機(jī)構(gòu)62固定于底板21，在底板21上使臺5移動。
[0079]在該實施方式中，在照射區(qū)域R的一側(cè)設(shè)定有基板搭載位置。第一臺移動機(jī)構(gòu)61由從基板搭載位置朝向照射區(qū)域R延伸的第一滾珠絲杠611、在第一滾珠絲杠611的兩側(cè)與第一滾珠絲杠611平行地延伸的一對第一線性導(dǎo)引部612、和驅(qū)動第一滾珠絲杠611的第一驅(qū)動源613構(gòu)成。
[0080]如圖1所示，第一滾珠絲杠611及一對第一線性導(dǎo)引部612貫穿照射區(qū)域R而水平地延伸。在第一滾珠絲杠611的一端上連結(jié)著第一驅(qū)動源613,另一端由軸承支承。一對第一線性導(dǎo)引部612各自的兩端由軸承支承。
[0081]在底板21的下表面的大致中央，固定著與第一滾珠絲杠611螺合的(螺紋嚙合的)第一被驅(qū)動塊22。此外,在底板21的下表面固定著一對第一導(dǎo)引塊23。第一導(dǎo)引塊23的固定位置對應(yīng)于兩側(cè)的第一線性導(dǎo)引部612的位置。在第一導(dǎo)引塊23內(nèi)設(shè)有軸承，兩側(cè)的線性導(dǎo)引部貫通第一導(dǎo)引塊23。
[0082]第一驅(qū)動源613是AC伺服馬達(dá)那樣的馬達(dá)，如果第一驅(qū)動源613使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)，則底板21及臺5—邊被一對第一線性導(dǎo)引部612導(dǎo)引，一邊一體地直線移動。由此，保持在臺5上的基板S在第一方向上被輸送。
[0083]此外，第二臺移動機(jī)構(gòu)62由固定在底板21上的第二滾珠絲杠621、同樣固定在底板上的一對第二線性導(dǎo)引部622和驅(qū)動第二滾珠絲杠621的第二驅(qū)動源623等被固定。
[0084]第二滾珠絲杠621及一對第二線性導(dǎo)引部622以在第二方向上延伸的方式被固定。在臺5的下表面中央，固定著與第二滾珠絲杠621螺合的第二被驅(qū)動塊24。此外，在臺5的下表面固定著一對第二導(dǎo)引塊25。第二導(dǎo)引塊25的固定位置對應(yīng)于兩側(cè)的第二線性導(dǎo)引部622的位置。在第二導(dǎo)引塊25內(nèi)設(shè)有軸承，兩側(cè)的線性導(dǎo)引部貫通第二導(dǎo)引塊25。
[0085]如果第二驅(qū)動源623使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)，則臺5 —邊被一對第二線性導(dǎo)引部622導(dǎo)弓丨，一邊在底板21上直線移動。由此，被保持在臺5上的基板S在第二方向上被輸送。
[0086]圖6是表示實施方式的裝置的輸送系統(tǒng)2的動作的平面概略圖。如圖6(1)所示，在初始狀態(tài)下，臺5位于基板搭載位置。如果基板S被載置在臺5上并被各保持銷51保持，則輸送系統(tǒng)2驅(qū)動第一驅(qū)動源613，使底板21及臺5在第一方向上前進(jìn)。如果臺5到達(dá)第一前進(jìn)限度位置，則第一驅(qū)動源613被停止。如圖6(2)所示，第一前進(jìn)限度位置是臺5上的基板S完全穿過照射區(qū)域R的位置。所謂“完全穿過”，是指基板S的后緣穿過照射區(qū)域R0
[0087]輸送系統(tǒng)2在第一前進(jìn)限度位置使底板21及臺5停止后，使第二驅(qū)動源623動作，在底板21上使臺5在第二方向上移動。如果臺5到達(dá)第二前進(jìn)限度位置則第二驅(qū)動源623停止(圖6(3)。
[0088]接著，輸送系統(tǒng)2再次使第一驅(qū)動源613動作，使底板21及臺5向第一方向上的反向移動。即，使第一驅(qū)動源613動作，以使第一滾珠絲杠611反向旋轉(zhuǎn)。如果臺5再次穿過照射區(qū)域R而達(dá)到基板回收位置則第一驅(qū)動源613停止(圖6(4))。
[0089]如圖4所示，偏振光照射裝置具備對裝置的各部進(jìn)行控制的控制部7。此外，在各處設(shè)有監(jiān)視底板21及臺5的位置的未圖示的傳感器，各傳感器的信號被發(fā)送至控制部7。進(jìn)而，在實施方式的裝置中，設(shè)想了機(jī)器人將基板S搭載到臺5上、此外將已曝光的基板S從臺5回收，控制部7在與機(jī)器人之間進(jìn)行信號的交換。
[0090]在控制部7中，安裝有用來將輸送系統(tǒng)2的包括各驅(qū)動源的各部最優(yōu)地控制的順序程序。順序程序按照來自傳感器的信號向各部發(fā)送控制信號，如圖6所示那樣使輸送系統(tǒng)2動作。
[0091 ] 在上述輸送系統(tǒng)2中，從基板S的面內(nèi)的曝光量均勻化的觀點出發(fā)，向第二方向的移動距離(在圖7中用七表示)被最優(yōu)化。以下，對于這一點使用圖7說明。圖7是表示實施方式的裝置的向第二方向的移動距離的平面概略圖。
[0092]除了第一方向以外還進(jìn)行向第二方向的臺5的移動，是為了避免由上述邊界線40的正下方的位置處的照度下降引起的曝光量的不均勻化的問題。如上述那樣，在實施方式的裝置中，輸送系統(tǒng)2使臺5在第一方向上往復(fù)移動。此時，臺5不是經(jīng)過相同的路徑返回，而是稍稍在橫向上變位，經(jīng)過不同的路徑返回。
[0093]在往路和回路中，當(dāng)基板S穿過照射區(qū)域R時，如果是相同的路徑，則在往路中穿過了邊界線40的正下方的基板S上的部位在回路中也同樣穿過邊界線40的正下方的位置。在這樣的基板S的輸送中，由局部性的照度下降引起的曝光量的不均勻化不會被消除。
[0094]另一方面，如果基板S經(jīng)過不同的路徑返回，則在往路中穿過照度下降的部位后的基板S上的部位在回路中穿過不是照度下降的部位的部位而返回，所以作為整體而言曝光量變得均勻。
[0095]但是，在該實施方式中，在多個偏振元件41形成的邊界線40存在多個(偏振元件41為三個以上)。因而，如果移動距離dm與邊界線40間da的距離(或da的整數(shù)倍的距離)一致，則在往路中穿過了照度較低的位置的基板S上的區(qū)域在回路中也穿過照度較低的位置，不能實現(xiàn)曝光量的均勻化。因而，向第二方向的移動距離4只要從在偏振元件單元4中各偏振元件41形成的邊界線40的離開距離(以下，邊界線40間距離)da的整數(shù)倍偏離就可以(dm#n*da，n是整數(shù))。從生產(chǎn)節(jié)拍時間縮短的觀點看，移動距離七較短是優(yōu)選的。因而，移動距離Cl111在Cl1^da的范圍內(nèi)被適當(dāng)決定。
[0096]此外，移動距離dm從邊界線40間距離da以何種程度偏離，取決于各邊界線40的正下方的區(qū)域中的照度下降的狀況如何。在圖7中概略地表示向第二方向的移動距離ct、各邊界線40間距離da、以及邊界線40的正下方的區(qū)域中的照度分布。這里表示的照度分布是經(jīng)過照射區(qū)域R中的邊界線40的正下方的位置的第二方向的直線上的照度分布。
[0097]如圖7(1)所示，在照度分布的下降被限于邊界線40的正下方的位置那樣狹窄的區(qū)域的情況下，移動距離4是超過發(fā)生了照度下降的區(qū)域的單側(cè)的寬度w的稍稍的距離就足夠。
[0098]另一方面，如圖7(2)所示，在發(fā)生了照度下降的區(qū)域的寬度w某種程度較寬的情況下，將移動距離dm設(shè)定為超過該寬度W，但寬度w不會超過各邊界線40間距離da的1/2。因而，移動距離dm只要設(shè)為各邊界線40間距離da的1/2就可以。S卩，如果設(shè)為dm = da/2，則不論寬度w如何都能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的曝光量。但是，在寬度w較小的情況下，也可以設(shè)為dm〈da/2，可以使向第二方向的移動距離變小而縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。
[0099]此外，關(guān)于寬度w的取法，根據(jù)與需要的曝光量均勻性的關(guān)系進(jìn)行最優(yōu)化。例如如果曝光量均勻性是±5，則將寬度w設(shè)為從最大照度下降10%以上的區(qū)域的單側(cè)的寬度。
[0100]不論怎樣，都將移動距離dm預(yù)先向控制部7輸入，作為控制值記錄到存儲部中。并且，作為動作量對第二驅(qū)動源623發(fā)送。
[0101]以下，對有關(guān)以上的結(jié)構(gòu)的實施方式的光取向用偏振光照射裝置的整體的動作進(jìn)行說明。以下的說明也是光取向用偏振光照射方法的發(fā)明的實施方式的說明。
[0102]控制部7使光源3點亮。來自光源3的光通過經(jīng)過各偏振元件41而成為偏振光，照射至照射區(qū)域R。輸送系統(tǒng)2使底板21及臺5位于作為等待位置的基板搭載位置。
[0103]將被光取向的基板S通過AGV (Auto Guided Vehicle)那樣的批量輸送機(jī)構(gòu)或氣動輸送機(jī)那樣的片材輸送機(jī)構(gòu)輸送到偏振光照射裝置。并且，由未圖不的機(jī)器人將一片基板S載置到臺5上?；錝被載置到各保持銷51之上，在各保持銷51上被真空吸附。
[0104]如果接收到來自機(jī)器人的基板搭載完成的信號，則控制部7向輸送系統(tǒng)2發(fā)送信號，使其進(jìn)行上述一系列的輸送動作。由此，臺5—邊穿過照射區(qū)域R—邊往復(fù)，在穿過時，偏振光照射至臺5上的基板S。并且，在回路中在變位了移動距離dm的路徑中移動，基板S的面內(nèi)的各點被均勻地曝光。
[0105]如果底板21到達(dá)基板回收位置，則控制部7在將真空吸附關(guān)閉后，向機(jī)器人發(fā)送信號，使其從臺5回收基板S。另外，在該實施方式中，回路的移動距離與往路的移動距離相同，因而基板回收位置從基板搭載位置變位了第二方向的移動距離d的量。將機(jī)器人預(yù)先教授，以在該基板回收位置將基板S回收。
[0106]根據(jù)有關(guān)以上說明的結(jié)構(gòu)及動作的實施方式的偏振光照射裝置或偏振光照射方法，輸送系統(tǒng)2使基板S —邊穿過照射區(qū)域R —邊往復(fù)移動，在往路的輸送結(jié)束后，在回路的輸送之前使基板S在第二方向上移動，從而使回路的路徑成為與往路不同的路徑，此時的移動距離dm偏離了各偏振元件41的邊界線40間距離da，所以各偏振元件41的邊界線40的正下方的位置的照度下降被補償，基板S的面內(nèi)的曝光量變均勻。
[0107]接著，對第二實施方式的裝置及方法進(jìn)行說明。
[0108]圖8是有關(guān)第二實施方式的光取向用偏振光照射裝置的立體概略圖。圖8所示的第二實施方式的裝置具備兩個光照射器I。各光照射器I的構(gòu)造與第一實施方式的裝置具備的構(gòu)造大致同樣。
[0109]如圖8所示，兩個光照射器I的光源3的發(fā)光部的長度方向為相對于第一方向垂直的水平方向。并且，兩個光照射器I中偏振元件單元4的各偏振元件41的配置相互錯開。對這一點使用圖9說明。圖9是概略地表示第二實施方式的各偏振元件單元4的配置位置的平面圖。
[0110]如圖9所示，在兩個光照射器I中，偏振元件單元4基本上是相同的構(gòu)造，但各偏振元件41的配置位置稍稍不同。即，一個偏振元件單元4的各偏振元件41相對于另一個偏振元件單元4的各偏振元件41在光源(在圖9中未圖示)的發(fā)光部的長度方向上錯開配置。錯開的量在該實施方式中為各偏振元件41的寬度t的1/2。
[0111]另外，為了像這樣設(shè)為錯開的位置，只要框架42及各偏振元件41的尺寸形狀、各偏振元件41的數(shù)量在兩個偏振元件單元4中相同，將相對于燈室32的安裝位置設(shè)為錯開的位置就可以。
[0112]圖10是表示第二實施方式的裝置的輸送系統(tǒng)2的動作的平面概略圖。在第二實施方式中，輸送系統(tǒng)2也使保持著基板S的臺5在第一方向和第二方向上移動，第一方向的移動是往復(fù)運動，在往路和回路的兩者中，基板S穿過照射區(qū)域R，此時偏振光照射至基板
S。并且，第二方向的移動是在往路移動和往路移動之間進(jìn)行的，在往路和回路中，基板S經(jīng)過不同的路徑而穿過照射距離。另外，兩個光照射器I對各自的照射區(qū)域R照射偏振光。
[0113]圖11是表示第二實施方式的裝置的向第二方向的移動距離的平面概略圖。另外，在圖11中，為了參考，也表示了不進(jìn)行第二方向的移動的情況。圖11(1)是不移動的情況，
(2)是移動的情況。
[0114]在圖11 (I) (2)中，將第一光照射器I的照度分布用I1表示，將第二光照射器I的照度分布用I2表示。I1及I2與圖7同樣，是經(jīng)過各邊界線40的正下方的位置的第二方向的直線上的照度分布。此外，E表示往復(fù)的輸送結(jié)束后的基板S的面內(nèi)的曝光量的分布。
[0115]根據(jù)上述說明可知，基板S在往路和回路中依次穿過各個照射區(qū)域R，接受偏振光的照射。因而，曝光量E是將各個照射區(qū)域R的穿過時的曝光量合計的量。在此情況下，在臺5不在第二方向移動的情況下(在相同的路徑中往復(fù)的情況下)，也由于各偏振元件41的配置錯開，所以如圖7(1)所示，曝光量E在某種程度上均勻。
[0116]第二實施方式的裝置為了使曝光量更均勻化，將向第二方向的移動距離Clni設(shè)定為最優(yōu)。如圖7(1)所示，在不進(jìn)行向第二方向的移動的情況下的曝光量E的分布中，曝光量取極小值的部位是穿過了兩個偏振元件單元4中的某一個的偏振元件單元4的邊界線40的正下方的部位。在第二實施方式中，由于兩個偏振元件單元4錯開一個偏振元件41的寬度的一半(t/2)而配置，所以取極小值的部位的間隔也為t/2。取極小值的部位是穿過了某個偏振元件單元4的邊界線40的正下方的部位，所以也可以說是各邊界線間距離da為t/2。
[0117]因而，為了從圖7(1)所示的狀態(tài)使曝光量更均勻，由于邊界線間距離da = t/2，所以移動距離dm只要不與t/2 (或其整數(shù)倍)一致就可以。
[0118]并且，曝光量下降的區(qū)域的單側(cè)的寬度w與圖7所示的情況在本質(zhì)上是同樣的，不會超過邊界線40間距離4的1/2。因而，與第一實施方式的情況同樣，如果設(shè)為移動距離dm = da/2 = t/4(或其自然數(shù)倍)則為最優(yōu)。
[0119]在第二實施方式的情況下，也將照度下降區(qū)域的單側(cè)的寬度w根據(jù)需要的曝光量均勻性的程度來選擇，在寬度w較窄的情況下，也有將移動距離dm設(shè)為比t/4短的距離的情況。
[0120]接著，對第三實施方式的裝置及方法進(jìn)行說明。圖12是表示第三實施方式的光取向用偏振光照射裝置及方法的平面概略圖。
[0121]第三實施方式的裝置的通過輸送系統(tǒng)2的輸送與第一、第二實施方式不同。在第一、第二實施方式中，第一方向的基板S的輸送是往復(fù)移動，在往路的輸送與回路的輸送之間進(jìn)行第二方向的輸送，但在第三實施方式中，將第一方向的輸送和第二方向的輸送同時進(jìn)行。即，控制部7向第一驅(qū)動源613和第二驅(qū)動源623發(fā)送信號，使第一驅(qū)動源613和第二驅(qū)動源623同時動作。但是，第二驅(qū)動源623的動作不需要在第一驅(qū)動源613的動作中總是動作，只要僅在基板S穿過照射區(qū)域R的過程中動作就可以。
[0122]在圖12中，表示在第三實施方式中光量的面內(nèi)均勻性變得更高的優(yōu)選的基板S的輸送。如圖12(1)所示，優(yōu)選的是，在基板S在第一方向上被輸送并前緣到達(dá)照射區(qū)域R的邊緣的時刻第二方向的輸送開始，在基板S的后緣完全穿過照射區(qū)域R的時刻第二方向的輸送結(jié)束。在圖12(1)中，單點劃線表示基板S的前緣的某一點P1的軌跡，雙點劃線表示后緣的某一點P2的軌跡。
[0123]除了圖12(1)所示的情況以外，如圖12(2)所示，也可以是向第二方向的移動跨包括穿過照射區(qū)域R的時間帶的前后的時間帶進(jìn)行的情況。進(jìn)而，如圖12(3)所示，向第二方向的移動也可以不是直線，而是鋸齒狀。
[0124]在圖12所示的任何情況下，向第二方向的移動距離七都與上述實施方式相同。另外，在任何實施方式中，都需要移動距離dm不與邊界線間距離a的整數(shù)倍一致，但除此以夕卜，還必須避免通過向第二方向的移動、基板S即使一部分從照射區(qū)域R脫離。
[0125]在該第三實施方式中，能夠使基板S的輸送為僅有往路。在此情況下，在照射區(qū)域R的一側(cè)將基板S搭載在臺5上，在另一側(cè)將基板S從臺5回收。如果設(shè)為僅有往路的輸送，則生產(chǎn)節(jié)拍時間變短，所以在生產(chǎn)性這一點上是優(yōu)選的。
[0126]但是，在第三實施方式中，也可以進(jìn)行往復(fù)的輸送而對基板S照射偏振光。在此情況下，優(yōu)選的是在往路和回路的穿過照射區(qū)域R的過程中也同時進(jìn)行第二方向的輸送。
[0127]另外，如果要通過往復(fù)的輸送對基板S照射偏振光，則與僅有往路的情況相比曝光量成為2倍(不改變輸送速度的情況)。因而，在需要較多的曝光量的光取向處理的情況下為適當(dāng)?shù)?。如果使基板S往復(fù)輸送，則能夠在照射區(qū)域R的一側(cè)進(jìn)行基板S的搭載和回收，所以使裝置及其周邊的構(gòu)造簡單化。生產(chǎn)節(jié)拍時間變長與回路相當(dāng)?shù)牧?，但通過提高輸送速度，能夠縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。
[0128]在上述各實施方式中，由輸送系統(tǒng)2進(jìn)行的工件保持體向第二方向的移動能夠使從基板S觀察的各偏振元件41的邊界線40的位置在光照射的時在第二方向上相對地變位。由于在光照射時邊界線40的位置相對地變位，因此因邊界線40的影響造成的照度下降的區(qū)域在基板S的面內(nèi)變位，由此實現(xiàn)曝光量的均勻化。
[0129]另外，在各實施方式中，第一方向的基板S的輸送是與光源3的發(fā)光部的長度方向垂直的方向，但并不限定于此。第一方向的輸送是用來使基板S穿過照射區(qū)域R的輸送，只要與光源3的發(fā)光部的長度方向交叉就可以。即使一邊將基板S在相對于光源3的發(fā)光部的長度方向傾斜的方向上輸送一邊照射偏振光，也能夠補償因各偏振元件41的邊界線40的存在造成的曝光量的不均勻化，能夠進(jìn)行均勻的曝光。在此情況下，也如果導(dǎo)入第二方向的移動則曝光量變得更均勻。
[0130]此外，第二方向在上述各實施方式及實施例中是與各偏振元件41的邊界線40的方向垂直的方向，但并不限定于此。雖然沿著邊界線40的方向輸送基板S也不能得到曝光量均勻化的效果，但如果是與邊界線40的方向交叉的方向，則能夠得到效果。
[0131]另外，在各實施方式及實施例中，臺5是作為在輸送中保持基板S的部件的例子采用的，也可以采用臺5以外的部件。
[0132]此外，作為輸送系統(tǒng)2，除了用驅(qū)動源使上述滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)以外，也有采用例如在特許第4581641號公報中公開那樣的利用磁的輸送機(jī)構(gòu)(線性馬達(dá)臺)的情況。該機(jī)構(gòu)是在上表面上以棋盤格狀排列有磁性體的凸極的臺板上配置設(shè)有磁極的臺5，一邊通過空氣噴射等使臺5從臺板稍稍浮起一邊控制臺5的磁極的極性,從而使臺5移動的機(jī)構(gòu)。在采用該機(jī)構(gòu)的情況下，也為了保持基板S的輸送方向的精度而優(yōu)選的是在兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)引臺5的移動的線性導(dǎo)引部。
[0133]另外，也可以并用利用磁的輸送機(jī)構(gòu)、以及上述那樣的利用滾珠絲杠和驅(qū)動源的輸送機(jī)構(gòu)。例如，可以考慮在第一方向的輸送中使用利用磁的輸送機(jī)構(gòu)(線性馬達(dá)臺)，在第二方向的輸送中使用利用滾珠絲杠和驅(qū)動源的輸送機(jī)構(gòu)。
[0134]此外，在第一、第二實施方式中，基板回收位置是相對于基板搭載位置在第二方向上變位了移動距離Clm的位置，但也可以在與基板搭載位置相同的位置將基板S回收。在此情況下，追加在回路中使底板21及臺5移動與往路相同的距離后，使其在第二方向上反向移動移動距離Cl111的動作。
[0135]雖然生產(chǎn)節(jié)拍時間稍稍變長，但由于機(jī)器人總是在相同的位置進(jìn)行基板S的搭載和回收，所以在這一點上實現(xiàn)簡略化。
[0136]另外，工件只要是逐個地被切離、由工件保持體保持的結(jié)構(gòu)，也可以不是板狀。所謂“被切離”，是將帶狀的連續(xù)的結(jié)構(gòu)、且被輥到輥(Roll-to-Roll)輸送的結(jié)構(gòu)除外的意思。
[0137]此外，本發(fā)明在補償偏振光的照度下降的意義上，還能夠應(yīng)用到偏振元件單元的多個偏振元件的邊界部分沒有設(shè)置遮光板的構(gòu)造。
[0138][實施例]
[0139]接著，對于確認(rèn)如上述那樣通過導(dǎo)入向第二方向的基板S的輸送而曝光量變均勻的實驗的結(jié)果，作為實施例進(jìn)行說明。圖13是表示確認(rèn)通過導(dǎo)入向第二方向的基板S的輸送而累計曝光量變均勻的實驗的結(jié)果的圖。
[0140]在該實驗中，在第二方向上觀察的照射區(qū)域R的寬度是1500mm，光源3是高壓水銀燈，照射區(qū)域R中的平均照度是約130mW/cm2。
[0141]各偏振元件41的寬度t是150mm，因而邊界線間距離是150mm。在圖13(1)中，表示不進(jìn)行向第二方向的移動、在往路和回路中以相同的路徑輸送基板S而進(jìn)行偏振光照射時的曝光量分布，在(2)中表示在往路的輸送后、在第二方向上使其移動約距離75mm后進(jìn)行回路的輸送時的曝光量分布變得更均勻的曝光量分布。曝光量分布與圖7或圖11同樣，是第二方向上的分布。
[0142]如圖13(1)所示，在不進(jìn)行向第二方向的移動的情況下，觀察到周期性地曝光量大幅下降的部位。曝光量成為極小值的部位是穿過了各偏振元件41的邊界線40的正下方的位置的部位。在該例中，最小值相對于最大值是7.4%左右(±14.8%的均勻性)。
[0143]另一方面，在導(dǎo)入了約80mm的第二方向的移動的實施例中，如圖13⑵所示，均勻性大幅提高。在該例中，最小值相對于最大值是85%左右(±7.5%的均勻性)。這樣可知，通過適當(dāng)導(dǎo)入第二方向的移動，曝光量的均勻性大幅提高。
【權(quán)利要求】
1.一種光取向用偏振光照射裝置，具備向設(shè)定的照射區(qū)域照射偏振光的光照射器、以及將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送的輸送系統(tǒng)，其特征在于， 光照射器具備構(gòu)成長的發(fā)光部的光源、以及配置在光源與照射區(qū)域之間的偏振元件單元; 偏振元件單元由沿著發(fā)光部的長度方向排列的多個偏振元件構(gòu)成； 工件逐個地被切離，輸送系統(tǒng)通過使保持著工件的工件保持體移動而輸送工件； 輸送系統(tǒng)通過使工件保持體在與發(fā)光部的長度方向交叉的第一方向上移動，將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，并且能夠使工件保持體在與偏振元件單元的各偏振元件的邊界線的方向交叉的第二方向上移動； 基于輸送系統(tǒng)的工件保持體向第二方向的移動，使從工件觀察的各偏振元件的邊界線的位置在光照射時在第二方向上相對地變位。
2.如權(quán)利要求1所述的光取向用偏振光照射裝置，其特征在于， 基于上述輸送系統(tǒng)的向第一方向的移動，使上述工件保持體以保持著工件的上述工件保持體穿過照射區(qū)域的方式往復(fù)移動，上述輸送系統(tǒng)在往路移動完成后的回路移動之前進(jìn)行向上述第二方向的移動。
3.如權(quán)利要求1所述的光取向用偏振光照射裝置，其特征在于， 上述輸送系統(tǒng)在進(jìn)行向上述第一方向的移動時進(jìn)行向上述第二方向的移動。
4.如權(quán)利要求1所述的光取向用偏振光照射裝置，其特征在于， 上述光照射器為第一光照射器、第二光照射器這樣的多個光照射器； 第一光照射器的各偏振元件的邊界線與第二光照射器的各偏振元件的邊界線在上述第二方向上相互錯開。
5.一種光取向用偏振光照射方法，將來自構(gòu)成長的發(fā)光部的光源的光通過偏振兀件單元向照射區(qū)域照射，并將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，從而對工件照射光取向用的偏振光，其特征在于， 偏振元件單元由沿著發(fā)光部的長度方向排列的多個偏振元件構(gòu)成； 工件逐個地被切離， 上述方法為: 通過使保持著工件的工件保持體移動而輸送工件； 通過使工件保持體在與發(fā)光部的長度方向交叉的第一方向上移動，將工件以穿過照射區(qū)域的方式輸送，并且使工件保持體在與偏振元件單元的各偏振元件的邊界線的方向交叉的第二方向上移動； 通過工件保持體向第二方向的輸送，使從工件觀察的各偏振元件的邊界線的位置在光照射時在第二方向上相對地變位。
6.如權(quán)利要求5所述的光取向用偏振光照射方法,其特征在于， 向上述第一方向的移動，使上述工件保持體以保持著工件的上述工件保持體穿過照射區(qū)域的方式往復(fù)移動，在往路移動完成后的回路移動之前進(jìn)行向上述第二方向的移動。
7.如權(quán)利要求5所述的光取向用偏振光照射方法,其特征在于， 在進(jìn)行向上述第一方向的移動時進(jìn)行向上述第二方向的移動。
8.如權(quán)利要求5所述的光取向用偏振光照射方法,其特征在于， 上述光照射器是第一光照射器、第二光照射器這樣的多個光照射器； 使第一光照射器的各偏振元件的邊界線與第二光照射器的各偏振元件的邊界線在上述第二方向上相互錯開的狀態(tài)下進(jìn)行。
【文檔編號】G02B5/30GK104238136SQ201410270138
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月22日
【發(fā)明者】筱田和敏 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會社