JP2018017952A - 光照射装置および光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１度の光配向処理で、１枚のワーク上に配向方向が異なる複数の領域を形成することができる光照射装置および光照射方法を提供する。【解決手段】光照射装置（偏光光照射装置）３００は、ワークＷの搬送路上に設置され、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第一の光照射部群と、搬送路上において第一の光照射部群に並設され、光源からの光を第一の偏光子とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第二の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第二の光照射部群と、複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される偏光光のワークへの照射を個別に阻止することで、第一の偏光光により光配向されるべきワーク上の第一の領域と、第二の偏光光により光配向されるべきワーク上の第二の領域とを規定する照射阻止部と、を備える。【選択図】 図７

Description

本発明は、ワークに偏光光を照射する光照射装置および光照射方法に関する。

近年、液晶パネルをはじめとする液晶表示素子の配向膜や、視野角補償フィルムの配向層などの配向処理に関し、所定の波長の偏光光を照射して配向を行う、光配向と呼ばれる技術が採用されている。
例えば、特許文献１には、光配向に用いる光照射装置が開示されている。この光照射装置は、光照射領域の幅方向に並べて配置された複数の光源と、当該光源からの光を偏光する偏光素子とを備え、光源を並べた方向に対して直交する方向に搬送されるワークに対して偏光光を照射することで光配向処理を行う。

特開２０１４−１３２７７号公報

ところで、光配向処理は、テレビ画面用の液晶パネルのような大型の基板のみならず、スマートフォン用など中小型の液晶ディスプレイにも展開されてきている。そのため、大型の液晶ディスプレイと中小型の液晶ディスプレイなど、異なるサイズ、異なる用途のディスプレイを効率的に製造したいという要望がある。
このような要望に応えるためには、１枚の基板上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成し、この基板をマザー基板として複数種類の基板を作成する必要がある。しかしながら、従来の光照射装置は、１枚の基板の全面に対し、一定方向の偏光軸を有する偏光光を照射することしかできない。そのため、１枚の基板上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成することはできない。
そこで、本発明は、１度の光配向処理で、１枚のワーク上に配向方向が異なる複数の領域を形成することができる光照射装置および光照射方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る光照射装置の一態様は、光配向膜が形成されたワークに偏光光を照射して光配向を行う光照射装置であって、前記ワークを所定の搬送路に沿って搬送するステージと、前記ワークの搬送路上に設置され、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第一の光照射部群と、前記搬送路上において前記第一の光照射部群に並設され、光源からの光を前記第一の偏光子とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第二の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第二の光照射部群と、前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第一の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第一の領域と、前記第二の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第二の領域とを規定する照射阻止部と、を備える。

上記の構成により、遮光阻止部によって、第一の光照射部群から出射される第一の偏光光が照射されるワーク上の領域と、第二の光照射部群から出射される第二の偏光光が照射されるワーク上の領域とを規定することができる。これにより、偏光軸がそれぞれ異なる複数の偏光光を１枚のワークに照射領域を分けて照射することができ、１度の光配向処理で、１枚のワーク上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成することができる。したがって、異なるサイズ、異なる用途の基板を効率的に製造することができ、生産性を向上させることができる。

また、上記の光照射装置において、前記照射阻止部は、前記複数の光照射部の点灯と消灯とを個別に制御可能な照射制御部により構成されていてもよい。このように、各光照射部を個別に点灯制御可能に構成することで、追加部材を必要とすることなく、適切に偏光軸がそれぞれ異なる複数の偏光光を１枚のワークに照射領域を分けて照射することができる。
さらに、上記の光照射装置において、前記照射阻止部は、前記光出射口と前記ワークとの間に配置されることで前記光出射口から出射される前記光配向膜の光配向に寄与する波長の偏光光を遮光可能なプレート部材により構成されていてもよい。このように、プレート部材を用いて各光照射部から出射される偏光光を個別に遮光可能に構成することで、例えば光照射部の点灯および消灯を制御する場合と比較して、偏光光の照射の許容と阻止との切り替えを素早く行うことができる。

また、上記の光照射装置において、前記第一の光照射部群および前記第二の光照射部群の少なくとも一方は、前記照射阻止部により前記偏光光の前記ワークへの照射が許容された光照射部が配置された照射許容域と、前記照射阻止部により前記偏光光の前記ワークへの照射が阻止された光照射部が配置された照射阻止域との境界位置に、前記偏光光を遮光する遮光部材を備えてもよい。この場合、ワーク上に形成すべき配向方向が異なる複数の配向領域同士が非常に接近している場合であっても、照射許容域の光照射部から出射される偏光光が照射阻止域の直下の領域に回りこむことを防止することができ、ワークへの不所望な偏光光の照射を防止することができる。

さらに、上記の光照射装置において、前記遮光部材は、前記複数の光照射部の各光出射口から出射される前記偏光光の照射可能領域内における前記境界位置と、前記照射可能領域から退避した退避位置との間を移動可能に構成されていてもよい。これにより、ワーク上に形成すべき複数の配向領域の位置（レイアウト）に応じて、適切な位置に遮光部材を配置することができる。また、ワーク上における複数の配向領域間の隙間が比較的大きく、境界位置に遮光部材を配置する必要がない場合などには、遮光部材を退避位置に移動することもできる。

また、上記の光照射装置において、前記照射阻止部は、前記搬送路に沿った方向において、前記搬送路に直交する方向における所定区間に位置する前記光照射部からの前記偏光光の前記ワークへの照射を阻止するようにしてもよい。この場合、ワーク上にいずれの光照射部からも偏光光が照射されない領域を形成することができる。つまり、偏光軸の方向が異なる複数の偏光光が混ざることなく、確実に領域を分けてワーク上に照射することができる。したがって、配向方向が異なる複数の配向領域をワーク上に適切に形成することができる。

さらにまた、上記の光照射装置において、前記第一の光照射部群および前記第二の光照射部群の少なくとも一方は、前記搬送路に沿った方向に複数列の前記光照射部を備えてもよい。この場合、一度の光配向処理でワーク上に照射される偏光光の積算光量を確保することができ、光配向処理に要する時間を短縮することができる。
また、上記の光照射装置において、前記複数列の光照射部のうち所定の列に属する複数の光照射部は、異なる列に属する複数の光照射部に対して、それぞれ前記搬送路に直交する方向に変位して配置されていてもよい。これにより搬送路に直交する方向での積算光量のばらつきを抑制することができる。

さらに、上記の光照射装置において、前記複数列の光照射部のうち所定の列に属する複数の光照射部は、前記光出射口から照射される偏光光の前記搬送路に直交する方向の照度分布が、異なる列に属する複数の光照射部の前記光出射口から照射される偏光光の前記搬送路に直交する方向の照度分布と相補的な関係となるよう配置されていてもよい。これにより搬送路に直交する方向での積算光量を均一化することができる。

また、本発明に係る光照射方法の一態様は、光配向膜が形成されたワークに偏光光を照射して光配向を行う光照射方法であって、前記ワークの搬送路上に設置され、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第一の光照射装置群において、前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される前記第一の偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第一の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第一の領域を規定するステップと、前記搬送路上において前記第一の光照射部群に並設され、光源からの光を前記第一の偏光子とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第二の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第二の光照射部群において、前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される前記第二の偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第二の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第二の領域を規定するステップと、前記ワークをステージによって前記搬送路に沿って搬送し、前記ワーク上の前記第一の領域に前記第一の偏光光を照射し、前記ワーク上の前記第二の領域に前記第二の偏光光を照射するステップと、を含む。
上記の構成により、偏光軸がそれぞれ異なる複数の偏光光を１枚のワークに照射領域を分けて照射することができ、１度の光配向処理で、１枚のワーク上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成することができる。したがって、異なるサイズ、異なる用途の基板を効率的に製造することができ、生産性を向上させることができる。

本発明によれば、偏光軸がそれぞれ異なる複数の偏光光を１枚のワークに照射領域を分けて照射することができるので、１度の光配向処理で、１枚のワーク上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成することができる。したがって、異なるサイズ、異なる用途の基板を効率的に製造することができ、生産性を向上させることができる。

本実施形態の偏光光照射装置を示す概略構成図である。 光照射装置群の構成例である。 ランプを用いた光照射装置の構成例である。 ランプを用いた光照射装置の構成例である。 ＬＥＤを用いた光照射装置の構成例である。 ＬＥＤを用いた光照射装置の構成例である。 第一の実施形態における光照射装置の点灯制御例である。 第一の実施形態の動作を説明する図である。 通常プロセスについて説明する図である。 第二の実施形態における光照射装置群の構成例である。 遮光部の構成例である。 遮光部の構成例である。 第三の実施形態における光照射装置の点灯制御例である。 第三の実施形態の別の例を示す図である。 偏光光照射装置の制御ブロックを示す図である。 光照射装置の別の点灯制御例である。 光照射装置群の別の構成例である。 光照射装置群の別の構成例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本実施形態の偏光光照射装置３００を示す概略構成図である。
偏光光照射装置３００は、第一の光照射装置群（第一の光照射部群）１００Ａと、第二の光照射装置群（第二の光照射部群）１００Ｂと、ワークＷを搬送する搬送部２００とを備える。ここで、ワークＷは、例えば光配向膜が形成された矩形状の基板である。偏光光照射装置３００は、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂの少なくとも一方から偏光光（偏光した光）を照射しながら、搬送部２００によってワークＷを直線移動させ、ワークＷの光配向膜に上記偏光光を照射して光配向処理をする。
本実施形態では、偏光光照射装置３００は、１枚のワークＷの全面に対して同一方向の偏光軸を有する偏光光を照射する第一の光配向処理と、１枚のワークＷ上を複数の配向領域に分け、配向領域ごとにそれぞれ異なる方向の偏光軸を有する偏光光を照射する第二の光配向処理とを切り替えて実施可能とする。

搬送部２００は、ワークＷが載置されるステージ２１を備える。ステージ２１は、真空吸着等の方法によりワークＷを吸着保持可能な平板状のステージである。なお、本実施形態では、ステージ２１およびワークＷを矩形状としているが、これに限定するものではなく、任意の形状とすることができる。また、ワークＷを平板状のステージで吸着保持する構成に限定されるものではなく、複数のピンによってワークＷを吸着保持する構成であってもよい。
また、搬送部２００は、ステージ２１をＸ方向に移動するためのＸ方向駆動機構２２を備える。Ｘ方向駆動機構２２は、例えばリニアモータ駆動機構であり、Ｘ方向に沿って延びる２本のガイド２２Ａと、２本のガイド２２Ａの間に配置されたマグネット板２２Ｂと、コイルモジュール２２Ｃとを備える。２本のガイド２２Ａとマグネット板２２Ｂとは、不図示の設置台の上面に配置されている。マグネット板２２Ｂは、隣り合う磁極の極性を交互に変えてＸ方向に等間隔で並べられた複数のマグネットにより構成されている。また、コイルモジュール２２Ｃは、ステージ２１の裏面の中央部に、マグネット板２２Ｂと対向するように取り付けられている。なお、Ｘ方向駆動機構２２としては、例えばボールねじを用いた機構を採用することもできる。

このように、ステージ２１は、搬送軸であるガイド２２Ａに沿ってＸ方向に往復移動可能に構成されている。なお、Ｘ方向駆動機構２２の構成は、図１に示す構成に限定されるものではなく、ステージ２１をＸ方向に移動可能な構成であれば任意の構成を採用することができる。
さらに、搬送部２００は、ステージ２１をθ方向（Ｚ軸回り）に回転可能な回転制御部を構成するθ移動機構２４を備えていてもよい。この場合、ステージ２１は、固定ベース２５上にθ方向に回転可能に取り付けられ、θ移動機構２４は、ステージ２１のθ方向の回転角度を調整する。

ステージ２１の移動経路は、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂの真下を通るように設計されている。搬送部２００は、ワークＷを、Ｘ方向における照射領域の一方の側に設定されたワーク搭載位置から、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂによる偏光光の照射領域に搬送し、且つその照射領域を通過させるように構成されている。さらに、搬送部２００は、ワークＷが照射領域を完全に通過した後、当該ワークＷを折り返し、再び当該照射領域を通過させてもよい。この場合、ワークＷの光配向膜に対する光配向処理は、往路移動と復路移動の双方で実施されてもよい。

第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂは、図２に示すように、それぞれ複数の光照射装置（光照射部）１０を含んで構成されている。本実施形態では、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂにそれぞれ属する複数の光照射装置１０は、ワークＷの搬送方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に一列に並んで配置されているものとする。
各光照射装置１０は、図３および図４に示すように、線状の光源であるランプ１１と、ランプ１１の光を反射するミラー１２とを備える。また、光照射装置１０は、その光出射側に配置された波長選択フィルタ１３および偏光子１４を備える。さらに、光照射装置１０は、ランプ１１、ミラー１２、波長選択フィルタ１３および偏光子１４を収容するランプハウス１５を備える。

各光照射装置１０は、例えばランプ１１の長手方向をワークＷの搬送方向（Ｘ方向）に一致させた状態で、そのワークＷの搬送方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に沿って並設されている。なお、各光照射装置１０は、ランプ１１の長手方向をＹ方向に一致させた状態で配置してもよいし、ランプ１１の長手方向をＸ方向に対して斜めに配置してもよい。さらに、後述するが、光照射装置１０が並設されるのは一列に限定されず、Ｘ方向に複数列に配置されていてもよい。また、この場合、異なる列の各光照射装置１０を互いにＹ方向に変位させた状態で配置する、いわゆる千鳥配置したものとしてもよい。

以下、光照射装置１０の具体的構成について説明する。
ランプ１１は長尺状のいわゆるロングアーク放電ランプである。１本あたりの発光長の長さは２０ｃｍ〜５０ｃｍ程度のものである。このランプ１１は、例えば高圧水銀ランプや、水銀に他の金属とハロゲンとを加えたメタルハライドランプ、水銀以外の金属とハロゲンとが封入されたメタルハライドランプ等の放電ランプであり、封入発光種に応じて波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を放射する。
光配向膜の材料としては、波長２５４ｎｍの光で配向されるもの、波長３１３ｎｍの光で配向されるもの、波長３６５ｎｍの光で配向されるものなどが知られており、光源の種類は必要とされる波長に応じて適宜選択する。

ミラー１２は、ランプ１１からの放射光を所定の方向に反射するものであり、例えばその断面が楕円形または放物線状の樋状集光鏡である。ミラー１２は、その長手方向がランプ１１の長手方向と一致するように配置されている。
ランプハウス１５は、その底面に、ランプ１１からの放射光およびミラー１２による反射光が通過する光出射口を有する。波長選択フィルタ１３および偏光子１４は、ランプハウス１５の光出射口に取り付けられ、偏光子１４は、当該光出射口を通過し、波長選択フィルタ１３によって選択された波長の光を偏光する。
波長選択フィルタ１３は、例えば、反射防止膜（ＡＲコート）が形成された石英板などを用いることができる。ＡＲコートの材質や厚さなどを適宜選択することで、波長選択フィルタ１３は、特定波長よりも短い波長の光を透過するローパスフィルタや、特定波長よりも長い波長の光を透過するハイパスフィルタや、特定の上下限を有する波長領域の光を透過するバンドパスフィルタとして機能することができる。

偏光子１４は、ランプ１１の照射領域に対応した領域を覆うように配置されている。偏光子１４は、例えばフレーム等により支持されている。この偏光子１４は、例えば、ワイヤーグリッド型偏光素子であり、各光照射装置１０に配置されている偏光子１４の個数は、偏光光を照射する領域の大きさに合わせて適宜選択する。例えば、光照射装置１０ごとに１〜２枚の偏光子１４がフレームに収められて光出射側に配置されている。
なお、１つの光照射装置群を構成する各偏光子１４は、それぞれ透過軸が同一方向を向くように配置されている。本実施形態では、第一の光照射装置群１００Ａが有する光照射装置１０の各偏光子１４の透過軸の方向と、第二の光照射装置群１００Ｂが有する光照射装置１０の各偏光子１４の透過軸の方向とを異なる方向とする。偏光子１４の角度は、きわめて微小なレベルではフレームに設けられた角度調整機構により調整可能である。しかしながら、本実施形態の第一の偏光軸と第二の偏光軸のように、大きく軸角度が異なる場合は、異なる偏光板が用いられるか、正方形の場合は手動で角度を変更する。
このように、第一の光照射装置群１００Ａに属する光照射装置１０は、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する。また、第二の光照射装置群１００Ｂに属する光照射装置１０は、光源からの光を第二の偏光子によって偏光し、第一の偏光光とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光とは偏光軸の方向が異なる第二の偏光光を照射する。

なお、本実施形態では、各光照射装置１０の光源が放電ランプである場合について説明するが、光源として紫外光を放射するＬＥＤやＬＤを用いることもできる。その場合、ＬＥＤやＬＤを並べる方向がランプ１１の長手方向に相当する。
図５および図６は、光源としてＬＥＤを用いた場合の光照射装置１０´の構成例である。光照射装置１０´は、光源であるＬＥＤ１１ａと、ＬＥＤ１１ａが実装されたＬＥＤ基板１１ｂと、ヒートシンク１１ｃと、レンズ１１ｄと、冷却機構１１ｅとを備える。また、光照射装置１０´は、上述した光照射装置１０と同様に、その光出射側に配置された波長選択フィルタ１３および偏光子１４を備える。さらに、光照射装置１０´は、これらを収容するランプハウス１５を備える。
光源がＬＥＤである場合、光照射装置１０のＸＹ平面上における形状は、ＬＥＤ１１ａの配置に応じて決定することができる。つまり、光照射装置１０のＸＹ平面上における形状を正方形などの任意の形状とすることができる。そのため、光照射装置１０の配置の自由度が大きい。

第一の光照射装置群１００Ａに属する光照射装置１０および第二の光照射装置群１００Ｂに属する光照射装置１０は、それぞれ個別に点灯制御可能に構成されている。なお、本明細書における「点灯」とは、光照射装置１０から照射される偏光光のうち、２５４ｎｍや３１３ｎｍといった光配向膜材料が感度を有する波長（光配向に寄与する波長）の光のワークＷへの照射が許容された状態のことをいう。また、「消灯」とは、光照射装置１０から照射される偏光光のうち、上記の光配向に寄与する波長の光のワークＷへの照射が阻止された状態のことをいう。本実施形態では、後述する照射制御部５１（図１５）が各光照射装置１０への投入電力を制御することで、各光照射装置１０の点灯および消灯を制御する。

偏光光照射装置３００は、第二の光配向処理を行う場合、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂの光照射装置１０をそれぞれ個別に点灯制御し、図２に示すように、ワークＷ上に第一の偏光光のみが照射されて光配向処理される第一の配向領域Ａ２と、第二の偏光光のみが照射されて光配向処理される第二の配向領域Ｂ２とを形成する。ここで、第一の配向領域Ａ２は、第一の偏光光のみが照射されるべきワークＷ上の領域（第一の領域）Ａ１を含む領域であり、第二の配向領域Ｂ２は、第二の偏光光のみが照射されるべきワークＷ上の領域（第二の領域）Ｂ１を含む領域である。

図２に示すように、ワークＷのＹ方向における所定位置を境界位置Ｐａとして、一方の側（図２の右側）に第一の配向領域Ａ２、他方の側（図２の左側）に第二の配向領域Ｂ２を形成する場合、図７に示すように、第一の光照射装置群１００Ａを構成する光照射装置１０のうち、境界位置Ｐａの一方の側（図７の右側）に位置する光照射装置１０は点灯状態、境界位置Ｐａの他方の側（図７の左側）に位置する光照射装置１０は消灯状態に制御される。また、第二の光照射装置群１００Ｂを構成する光照射装置１０のうち、境界位置Ｐａの一方の側（図７の右側）に位置する光照射装置１０は消灯状態、境界位置Ｐａの他方の側（図７の左側）に位置する光照射装置１０は点灯状態に制御される。

この場合、第一の光照射装置群１００Ａに属する点灯状態の光照射装置１０の直下を通過するワークＷには第一の偏光光が照射され、消灯状態の光照射装置１０の直下を通過するワークＷには第一の偏光光は照射されない。同様に、第二の光照射装置群１００Ｂに属する点灯状態の光照射装置１０の直下を通過するワークＷには第二の偏光光が照射され、消灯状態の光照射装置１０の直下を通過するワークＷには第二の偏光光は照射されない。
したがって、図８に示すように第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂを通過するワークＷ上において、境界位置Ｐａの一方の側（図８の右側）には第一の偏光光のみが照射され、他方の側（図８の左側）には第二の偏光光のみが照射される。その結果、図２に示すように、領域Ａ１を含む第一の配向領域Ａ２と領域Ｂ１を含む第二の配向領域Ｂ２とが、Ｙ方向に分離して形成される。

このように、第一の偏光光を出射する複数の光照射装置１０を有する第一の光照射装置群１００Ａと、第二の偏光光を出射する複数の光照射装置１０を有する第二の光照射装置群１００ＢとをＸ方向に並設し、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂを構成する光照射装置１０をそれぞれ個別に点灯制御する。これにより、ワークＷ上の必要な領域にのみ必要な偏光光を照射し、不要もしくは禁止される領域には偏光光を照射しないようにすることができる。その結果、１度の製造プロセスで、１枚のワークＷ上に配向方向が異なる複数の配向領域を形成することができる。

近年、光配向処理はテレビ画面用の大型の液晶ディスプレイのみならず、スマートフォン用など中小型の液晶ディスプレイにも展開されてきており、様々な種類、寸法の液晶ディスプレイの生産が期待されている。このような様々な種類の基板を効率良く処理するためには、１枚の多面取りマザー基板から種類の異なる複数のセル基板を切り出す必要がある。
本実施形態における偏光光照射装置３００は、上述したように１度の光配向処理によって、１枚のワークＷ上に配向方向の異なる複数の配向領域を形成することができる。したがって、複数種類の基板を効率良く生産することができ、コストメリットが得られる。また、個別のオーダーにも柔軟に対応することができる。

なお、偏光光照射装置３００は、通常プロセスである第一の光配向処理を行う場合、図９に示すように、第一の光照射装置群１００Ａの全ての光照射装置１０を点灯状態とし、第二の光照射装置群１００Ｂの全ての光照射装置１０を消灯状態とする。これにより、第一の光照射装置群１００Ａに属する光照射装置１０からワークＷの全面に対して第一の偏光光を照射し、光配向処理することができる。つまり、ワークＷ上には、領域Ａ１を含む第一の配向領域Ａ２のみが形成される。
このように、偏光光照射装置３００は、通常プロセスによる通常生産をこなしつつ、多種多様なワークＷに対応する柔軟性も確保することができる。

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
上述した第一の実施形態では、偏光光の照射領域を光照射装置１０の点灯制御のみによって分ける場合について説明した。しかしながら、配向方向が異なる複数の配向領域が、ワークＷ上においてＹ方向に非常に接近している場合、隣接する配向領域にのみ照射すべき偏光光（照射されてはならない偏光軸角度の偏光光）が照射されてしまう場合がある。
そこで、第二の実施形態では、より適切にワークＷ上に配向領域を形成するために、図１０に示すように、光照射装置１０の点灯域と消灯域との境界位置に遮光部１６を設ける。ここで、点灯域とは、１つの光照射装置群において、点灯状態に制御された光照射装置１０が配置された領域（照射許容域）であり、消灯域とは、消灯状態に制御された光照射装置１０が配置された領域（照射阻止域）である。

図１０に示すように、遮光部１６は、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂにそれぞれ設けられている。遮光部１６は、光照射装置群の照射可能領域内において、光照射装置１０の点灯域と消灯域との境界位置に配置することができる。より具体的には、遮光部１６は、点灯域と消灯域との境界において、消灯域に属する光照射装置１０のうち最も点灯域に近い光照射装置１０の出射側に配置される。

図１１は、第一の光照射装置群１００Ａが備える遮光部１６の構成例を示す図である。なお、第二の光照射装置群１００Ｂが備える遮光部１６は、第一の光照射装置群１００Ａが備える遮光部１６と同様の構成を有するため、ここでは第一の光照射装置群１００Ａが備える遮光部１６について説明する。
遮光部１６は、点灯域αと消灯域βとの境界位置Ｐａに配置される遮光板１６ａと、遮光板１６ａをＹ方向に移動可能な遮光板駆動部１６ｂとを備える。遮光板１６ａは、第一の光照射装置群１００Ａに属する光照射装置１０の偏光子１４よりも下方でワークＷよりも上方に配置される遮光部材である。遮光板１６ａは金属板でもよいし、偏光光成分をカットする波長選択フィルタであってもよい。遮光板１６ａは、点灯域αの光照射装置１０から照射されるワークＷの光配向に寄与する波長の光を遮光し、点灯域αから消灯域βの直下のワークＷへの上記光の照射を阻止できる構成であればよい。

遮光板１６ａは、点灯域αの光照射装置１０の光出射口から出射される光の消灯域βへの回り込みを防止するために、高さ方向（Ｚ方向）に所定の長さを有していてもよい。ワークＷの上面と遮光板１６ａの下端面との間のギャップＧは、消灯域βへの光の回り込み量の許容値や、遮光板１６ａとワークＷとの接触可能性等を考慮して決定することができる。ただし、遮光板１６ａの形状は、図１１に示す形状に限定されるものではなく、遮光板１６ａは、例えば図１２に示すように水平配置した平板状の部材であってもよい。また、この場合、遮光板１６ａは、図１２に示すように、複数のサブプレート部材の集合によって構成されていてもよい。

遮光板駆動部１６ｂは、例えばモータ駆動機構であり、遮光板１６ａをＹ方向に移動可能に構成されている。遮光板１６ａのＹ方向における位置は、ワークＷ上で第一の偏光光のみが照射されるべき領域Ａ１と、ワークＷ上で第二の偏光光のみが照射されるべき領域Ｂ１との間の隙間のＹ方向における中央位置や、当該隙間のＹ方向における距離に基づいて決定される。この遮光板１６ａのＹ方向における位置は、後述する照射制御部５１（図１５）によって決定され、遮光板駆動部１６ｂは、照射制御部５１によって決定された情報をもとに遮光板１６ａを駆動する。
このような構成により、偏光光照射装置３００は、不所望な偏光光の照射を適切に防止することができる。したがって、ワークＷ上の配向方向が異なる複数の配向領域がＹ方向に非常に接近している場合であっても、適切にワーク上に上記複数の配向領域を形成することができる。

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
上述した第二の実施形態では、遮光部１６によって不所望な偏光光の照射を防止する場合について説明した。この第三の実施形態では、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂにおいて、Ｘ方向でいずれの光照射装置１０も点灯していない完全消灯地帯を設けることで、不所望な偏光光の照射を防止する場合について説明する。
図１３は、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂにおいて、それぞれ中央に位置する２つの光照射装置１０を消灯状態とし、完全消灯地帯１７を設けた例である。この場合、ワークＷ上には、Ｙ方向における第一の配向領域Ａ２と第二の配向領域Ｂ２との間に、第一の偏光光、第二の偏光光のいずれも照射されない非照射領域Ｃが形成される。

ここで、完全消灯地帯１７は、例えば、領域Ａ１と領域Ｂ１との隙間のＹ方向における中央位置を中心として、Ｙ方向両側の所定個ずつの光照射装置１０を消灯状態として設定する。なお、完全消灯地帯１７は、ワーク情報等によって予め領域Ａ１と領域Ｂ１とのＹ方向における間隔が判明している場合、その情報をもとに消灯状態とする光照射装置１０の個数を決定してもよい。
このように、完全消灯地帯を設けることで、偏光軸の方向が異なる複数の偏光光が混ざることなく、領域を分けてワークＷ上に照射することができる。したがって、ワークＷ上に配向方向が異なる複数の配向領域を適切に形成することができる。また、完全消灯地帯を設けることで、光配向処理に必要ない光照射装置１０を消灯状態とすることができるので、不必要に光照射装置１０を点灯させることを抑制することができる。

なお、図１４に示すように、第一の光照射装置群１００Ａと第二の光照射装置群１００Ｂとは、物理的にＸ方向に離間させて配置されていてもよい。この場合、より確実に不所望な偏光光の照射を防止することができる。
さらに、図１４に示すように、第一の光照射装置群１００Ａと第二の光照射装置群１００ＢとがＸ方向に離間させて配置されている場合、ワークＷが第一の光照射装置群１００Ａを通過した後、ステージ２１をＹ方向に移動させてから第二の光照射装置群１００Ｂを通過させるようにしてもよい。

（制御系統）
以上の各実施形態における処理は、図１５に示す偏光光照射装置３００が備える制御部が行うことができる。制御部は、例えばＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）であり、偏光光照射装置３００の各部を制御可能に構成されている。具体的には、制御部は、図１５に示すように、各光照射装置１０の点灯制御や、各光照射装置群が備える遮光部１６の制御等を行う照射制御部５１と、ステージ２１の搬送制御やステージ２１の回転制御等を行うステージ制御部５２とを含んで構成される。

照射制御部５１は、ホストコンピュータ６０からワーク情報を取得する。ここで、ワーク情報は、ワークＷの品種や型式等の情報を含む。照射制御部５１は、取得したワーク情報に基づいて、生産条件（ワークＷの搬送速度、光照射装置１０への投入電力等）や、ワークＷ上の配向領域の境界位置等のワークレイアウトを決定する。照射制御部５１は、予め記憶されたワーク情報と生産条件やワークレイアウトの対応関係を示す情報に基づいて、ワーク情報から生産条件やワークレイアウトを決定する。
そして、照射制御部５１は、これらの決定された情報に基づいて、ランプ点灯制御部により電源７０から各光照射装置１０へ電力を供給し、光照射装置１０の点灯制御を行う。また、照射制御部５１は、上記の情報に基づいて、遮光部制御部により遮光部１６を構成する遮光板駆動部１６ｂを制御し、遮光板１６ａを移動する。

ステージ制御部５２は、ホストコンピュータ６０からワーク情報を取得し、取得したワーク情報に基づいてＸ方向駆動機構２２やθ移動機構２４を駆動制御し、ステージ２１の搬送制御や回転制御等を行う。このときステージ制御部５２は、Ｘ方向駆動機構２２やθ移動機構２４からステージ２１の位置情報（Ｘ方向位置およびθ回転角度）を取得し、ステージ２１の搬送制御や回転制御等を行う。
以上の構成により、本実施形態における偏光光照射装置３００は、上述したように、１度の光配向処理によって、１枚のワークＷ上に異なる複数の配向領域を形成することができる。

（変形例）
上記各実施形態においては、ワークＷ上をＹ方向において２つの配向領域に分ける場合について説明したが、３つ以上の配向領域に分けることもできる。例えば、図１６に示すように各光照射装置１０を点灯制御することで、ワークＷ上をＹ方向で３つの配向領域に分けることができる。また、ワークＷ上をＸ方向で複数の配向領域に分けることもできる。
また、上記各実施形態においては、偏光光照射装置３００は、第一の偏光光と第二の偏光光との２種類の偏光光を照射する光照射装置群を備える場合について説明したが、偏光軸の方向が異なる３種類以上の偏光光を照射する光照射装置群を備えるようにしてもよい。

さらに、上記各実施形態においては、光照射装置１０の点灯制御することで、光照射装置１０の光出射口から出射される偏光光のワークＷへの照射の許容と阻止とを制御する場合について説明した。しかしながら、光照射装置１０の光出射口とワークＷとの間にプレート部材を配置することで、光出射口から出射される光配向膜の光配向に寄与する波長の偏光光を遮光するようにしてもよい。
この場合、プレート部材は、光照射装置１０に設置してもよいし、ステージ２１に設置してもよい。さらに、プレート部材は、光照射装置１０とステージ２１の両方に設置してもよい。また、プレート部材は、光照射装置１０ごとに設置してもよいし、例えば図１２に示す遮光部１６のように複数のサブプレート部材の集合によって構成し、複数の光照射装置１０で共通としてもよい。さらに、光照射装置１０の点灯制御と、上記プレート部材による遮光制御とを組み合わせて実施してもよい。

また、上記各実施形態においては、各光照射装置群は一列のみの光照射装置アレイとする場合について説明したが、Ｘ方向における光照射装置１０の列数を増加させてもよい。例えば、図１７に示すように、第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂは、それぞれ３列ずつ光照射装置１０を備えてもよい。これにより、ワークＷの搬送速度を遅くせずとも積算光量を適切に確保することができる。
さらに、この場合、異なる列の光照射装置１０からそれぞれ照射される偏光光のＹ方向における照度分布が相補的な関係となるように、異なる列の光照射装置１０は、互いにＹ方向に変位して配置（例えば、千鳥配置）されていてもよい。これにより、Ｙ方向での積算光量を均一化することができる。

また、上記各実施形態においては、ワークＷが第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂを通過し往路移動が終了した後、ステージ２１をＹ方向に移動させてから復路移動を開始してもよい。この場合、ワークＷの光配向膜に対する光配向処理は、往路移動と復路移動の双方で実施する。これにより、上記のように各光照射装置群において複数列の光照射装置１０を千鳥配置した場合と同様に、Ｙ方向での積算光量を均一化することができる。
また、上記各実施形態においては、ワークＷが第一の光照射装置群１００Ａおよび第二の光照射装置群１００Ｂを通過しながら、搬送方向に直交する方向（Ｙ方向）に揺動する構成であってもよい。この場合にも、Ｙ方向での積算光量を均一化することができる。

さらに、第一の光照射装置群１００Ａと第二の光照射装置群１００Ｂとで、光照射装置１０の列数は異なっていてもよい。例えば、図１８に示すように、第一の光照射装置群１００Ａを３列とし、第二の光照射装置群１００Ｂを２列としてもよい。また、光照射装置群ごとに光照射装置１０の配置方向は異ならせてもよい。図１８では、第一の光照射装置群１００Ａに属する光照射装置１０の長手方向をＸ方向に一致させ、第二の光照射装置群１００Ｂに属する光照射装置１０の長手方向をＹ方向に一致させた例を示している。このように、光照射装置１０の長手方向をＹ方向に一致させて配置することで、光照射装置１０のＸ方向の列数が増加することに起因する装置のフットプリントの増加を抑制することができる。
また、この図１８に示す例の場合、３列の光照射装置１０を備える第一の光照射装置群１００Ａを通常生産である第一の光配向処理に使用し、第二の光配向処理は第一の光照射装置群１００Ａと第二の光照射装置群１００Ｂとを用いて行うことができる。その場合、２列の光照射装置１０を備える第二の光照射装置群１００Ｂの下を走査して偏光光を照射するときは、ワークＷの搬送速度を遅めにして積算光量を調整するようにしてもよい。

なお、上記各実施形態においては、１つのステージ２１が灯具（光照射装置群１００Ａ、１００Ｂ）の直下を往復するシングルステージ方式の偏光光照射装置３００に本発明を適用する場合について説明したが、偏光光照射装置３００の構成は図１に示す構成に限定されない。例えば、２つのステージが灯具の下を往復しあう、所謂ツインステージ方式の偏光光照射装置３００に本発明を適用することもできる。また、１つのステージに複数のワークＷを載置し、ワークＷごとに異なる偏光軸の偏光光を照射して光配向処理を行う装置にも適用可能である。

さらに、上記実施形態においては、ワークＷの搬入位置および搬出位置は特に限定されるものではない。例えば、Ｘ方向における照射領域の一方の側に設定されたワーク搭載位置において、未処理のワークＷの搬入と処理済みのワークＷの搬出とを行ってもよいし、Ｘ方向における照射領域の一方の側からワークＷを搬入し、他方の側からワークＷを搬出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、偏光光照射装置に本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＤＩ（ダイレクト・イメージ：直描）露光装置や、紫外線より熱硬化処理を行う紫外線照射装置等の光照射装置にも本発明を適用可能である。これらの光照射装置の場合、ワーク上を複数の領域に分割し、分割された領域ごとに異なる光照射処理を行うことが可能である。

１０…光照射装置、１１…ランプ、１２…ミラー、１３…波長選択フィルタ、１４…偏光子、１５…ランプハウス、１６…遮光部、１６ａ…遮光板、１６ｂ…遮光板駆動部、１７…完全消灯地帯、２１…ステージ、１００Ａ…第一の光照射装置群、１００Ｂ…第二の光照射装置群、２００…搬送部、３００…偏光光照射装置

Claims (10)

1. 光配向膜が形成されたワークに偏光光を照射して光配向を行う光照射装置であって、
   前記ワークを所定の搬送路に沿って搬送するステージと、
   前記ワークの搬送路上に設置され、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第一の光照射部群と、
   前記搬送路上において前記第一の光照射部群に並設され、光源からの光を前記第一の偏光子とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第二の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第二の光照射部群と、
   前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第一の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第一の領域と、前記第二の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第二の領域とを規定する照射阻止部と、を備えることを特徴とする光照射装置。
2. 前記照射阻止部は、
   前記複数の光照射部の点灯と消灯とを個別に制御可能な照射制御部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記照射阻止部は、
   前記光出射口と前記ワークとの間に配置されることで前記光出射口から出射される前記光配向膜の光配向に寄与する波長の偏光光を遮光可能なプレート部材により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
4. 前記第一の光照射部群および前記第二の光照射部群の少なくとも一方は、
   前記照射阻止部により前記偏光光の前記ワークへの照射が許容された光照射部が配置された照射許容域と、前記照射阻止部により前記偏光光の前記ワークへの照射が阻止された光照射部が配置された照射阻止域との境界位置に、前記偏光光を遮光する遮光部材を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光照射装置。
5. 前記遮光部材は、前記複数の光照射部の光出射口から出射される偏光光の照射可能領域内における前記境界位置と、前記照射可能領域から退避した退避位置との間を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
6. 前記照射阻止部は、
   前記搬送路に沿った方向において、前記搬送路に直交する方向における所定区間に位置する前記光照射部からの前記偏光光の前記ワークへの照射を阻止することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光照射装置。
7. 前記第一の光照射部群および前記第二の光照射部群の少なくとも一方は、
   前記搬送路に沿った方向に複数列の前記光照射部を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光照射装置。
8. 前記複数列の光照射部のうち所定の列に属する複数の光照射部は、異なる列に属する複数の光照射部に対して、それぞれ前記搬送路に直交する方向に変位して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光照射装置。
9. 前記複数列の光照射部のうち所定の列に属する複数の光照射部は、前記光出射口から照射される偏光光の前記搬送路に直交する方向の照度分布が、異なる列に属する複数の光照射部の前記光出射口から照射される偏光光の前記搬送路に直交する方向の照度分布と相補的な関係となるよう配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の光照射装置。
10. 光配向膜が形成されたワークに偏光光を照射して光配向を行う光照射方法であって、
    前記ワークの搬送路上に設置され、光源からの光を第一の偏光子によって偏光し、光出射口から第一の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第一の光照射装置群において、前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される前記第一の偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第一の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第一の領域を規定するステップと、
    前記搬送路上において前記第一の光照射部群に並設され、光源からの光を前記第一の偏光子とは異なる方向の透過軸を有する第二の偏光子によって偏光し、光出射口から第二の偏光光を照射する複数の光照射部を備える第二の光照射部群において、前記複数の光照射部の光出射口からそれぞれ出射される前記第二の偏光光の前記ワークへの照射を個別に阻止することで、前記第二の偏光光により光配向されるべき前記ワーク上の第二の領域を規定するステップと、
    前記ワークをステージによって前記搬送路に沿って搬送し、前記ワーク上の前記第一の領域に前記第一の偏光光を照射し、前記ワーク上の前記第二の領域に前記第二の偏光光を照射するステップと、を含むことを特徴とする光照射方法。
    

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