JP6455396B2 - 光配向用偏光光照射装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、光配向用偏光光照射装置に関する。

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対象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。

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、ステージが照射ユニットの照射領域を通過するようにステージを搬送する搬送機構と、を備える構成がある。

特許第５３４４１０５号公報

ところで、液晶パネル等の対象物が大型化する傾向にあり、それに伴って、光配向用偏光光照射装置での対象物に対する照射時間が増える。このため、１つの対象物あたりの処理時間（以下、タクトタイムと称する）が長くなり、生産性の低下を招く問題がある。また、対象物の大型化に伴って、光配向用偏光光照射装置が大型化する問題がある。

本発明は、タクトタイムの長大化を抑制し、装置の大型化を抑制す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。

本実施形態の光配向用偏光光照射装置は、照射ユニットと、一組のステージと、搬送機構と、を具備する。照射ユニットは、対象物に偏光光を照射する照射領域を有する。一組のステージは、対象物を搭載する各搭載位置が照射領域の両側に配置され、各搭載位置の高さが異なる。搬送機構は、平面視において照射領域を通して各搭載位置を結ぶ搬送路を有し、搭載位置と、ステージが照射領域を通過した所定の通過位置との間で、一組のステージを交互に搬送路に沿って往復させる。

本発明によれば、タクトタイムの長大化を抑制し、装置の大型化を抑制することができる。

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模式的に示す側面図である。 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模式的に示す平面図である。 図３は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置におけるステージの移動の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置のパネルアライナを示す斜視図である。 図５は、パネルアライナによるθ方向のアライメントを説明する平面図である。 図６は、第２の実施形態に係る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７は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を模式的に示す平面図である。 図８は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置におけるステージの移動の一例を示す図である。

以下で説明する第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１及び第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２は、照射ユニット１０と、一組のステージ２０、５０と、搬送機構３０と、を具備する。照射ユニット１０は、対象物に偏光光を照射する照射領域ＡＲ１１を有する。一組のステージ２０、５０は、対象物を搭載する各搭載位置ＭＰ１〜ＭＰ４が照射領域ＡＲ１１の両側に配置され、搭載位置ＭＰ１〜ＭＰ４の高さＨ１１、Ｈ１２、Ｈ２１、Ｈ２２が異なる。搬送機構３０は、平面視において照射領域ＡＲ１１を通して各搭載位置ＭＰ１〜ＭＰ４を結ぶ搬送路ＰＴ１〜ＰＴ３を有し、搭載位置ＭＰ１〜ＭＰ４と、ステージ２０、５０が照射領域ＡＲ１１を通過した所定の通過位置ＦＰ１〜ＦＰ４との間で、一組のステージ２０、５０を交互に搬送路ＰＴ１〜ＰＴ３に沿って往復させる。

また、以下で説明する第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１において、一組のステージ２０は、各ステージ２０における搬送路ＰＴ１、ＰＴ２の高さＨ１１、Ｈ１２が異なる。

また、以下で説明する第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２において、一組のステージ５０は、少なくとも一方のステージ５０の高さ方向の位置が可変であって、一方のステージ５０の搬送路ＰＴ３の高さＨ２３を他方のステージ５０Ｂの搬送路ＰＴ３の高さＨ２３とする。

また、以下で説明する第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１及び第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２において、ステージ２０、５０は、対象物の偏光方向に対して対象物の向きを調整する調整機構（実施形態においては「パネルアライナ３」）を有する。

［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１（以下、単に「偏光光照射装置１」と記載する場合がある）について図面に基づいて説明する。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模式的に示す側面図である。また、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模式的に示す平面図である。本実施形態に係る偏光光照射装置１は、例えば、対象物である配向膜に直線偏光光等の偏光光を照射することで、光配向するために用いられる。本実施形態に係る偏光光照射装置１は、例えば液晶パネルの配向膜や、視野角補償フィルムの配向膜等の製造に用いられる。本実施形態においては、液晶パネルＰＮの配向膜の製造に用いる場合を例に説明する。

図１及び図２に示すように、第１の実施形態の偏光光照射装置１は、照射ユニット１０と、一組のステージ２０Ａ、２０Ｂと、搬送機構３０とを具備する。なお、ステージ２０Ａ、２０Ｂを区別しない場合は、ステージ２０とする場合がある。

照射ユニット１０は、対象物としての配向膜が形成された液晶パネルＰＮ（以下、単に「パネルＰＮ」と記載する場合がある）に偏光光を照射する照射領域ＡＲ１１を有する。また、照射ユニット１０は、紫外線を含む光を発する管状の光源１１と、光源１１が発した光の配向を制御する反射板１２と、光源１１及び反射板１２を収納する器具本体１３を有する。また、照射ユニット１０は、光源１１が発した光と、反射板１２で配向が制御された光とが入射して偏光光を出射する偏光素子（不図示）を有する。

なお、ここでいう「照射領域ＡＲ１１」とは、照射ユニット１０の最下面の開口、すなわち、照射ユニット１０において、最も対象物に近い位置にある開口を指す。例えば、照射ユニット１０の最下面が偏光素子であれば、偏光素子の開口が照射領域ＡＲ１１に該当し、偏光素子よりも対象物側に遮光板（不図示）があれば遮光板の開口が照射領域ＡＲ１１に該当する。更に、遮光板に保護ガラス（不図示）があれば、保護ガラスの開口が照射領域ＡＲ１１に該当する。なお、本実施形態においては、説明の簡単化のため、器具本体１３の最下面の開口を照射領域ＡＲ１１とする。図１及び図２の左右方向における照射領域ＡＲ１１の幅は、幅Ｗ１０となる。

光源１１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ランプが用いられており、直線状の発光部を有する。光源１１は、発光部の長手方向が、照射ユニット１０に対する各ステージ２０の搬送方向と直交しており、発光部の長さが、パネルＰＮの一辺の長さよりも長くされている。光源１１は、直線状の発光部から、例えば波長が２００ｎｍから４００ｎｍ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１１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。

反射板１２は、光源１１に対向する面に、光源１１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１２は、光源１１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。偏光素子は、光源１１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。

一組のステージ２０Ａ、２０Ｂは、矩形状の板状に形成された載置部２１と、載置部２１を支持する支持部２２とを有する。載置部２１には、配向膜が形成されたパネルＰＮが搭載される。また、載置部２１は、支持部２２を介して、搬送機構３０によって移動可能に支持されている。図１及び図２の左右方向における載置部２１の幅は、幅Ｗ１１となる。また、図１及び図２の左右方向における支持部２２の幅は、幅Ｗ１２（＜幅Ｗ１１）となる。

ここで、図１及び図２に示すように、各ステージ２０Ａ、２０ＢにパネルＰＮを搭載する搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２（図３参照）は、照射領域ＡＲ１１の両側に配置される。具体的には、ステージ２０Ａ、２０ＢにパネルＰＮを搭載する搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２は、図１及び図２における照射領域ＡＲ１１の左右方向の両側に配置される。

搬送機構３０は、平面視において照射領域ＡＲ１１を通して各搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２を結ぶ搬送路ＰＴ１、ＰＴ２を有し、搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２と、ステージ２０が照射領域ＡＲ１１を通過した所定の通過位置ＦＰ１、ＦＰ２（図３参照）との間で、一組のステージ２０Ａ、２０Ｂを交互に搬送路ＰＴ１、ＰＴ２に沿って往復させる。

ここで、図１に示すように、ステージ２０Ａの載置部２１の搬送機構３０からの高さは、高さＨ１１である。すなわち、ステージ２０Ａの搭載位置ＭＰ１の高さは、高さＨ１１となる。また、ステージ２０Ｂの載置部２１の搬送機構３０からの高さは、高さＨ１２である。すなわち、ステージ２０Ｂの搭載位置ＭＰ２の高さは、高さＨ１２となる。なお、ステージ２０は、所定の厚みを有するが、ステージ２０の厚みは無視できる程度の厚みとして以下説明する。ここに、ステージ２０Ａの搭載位置ＭＰ１の高さＨ１１とステージ２０Ｂの搭載位置ＭＰ２の高さＨ１２との間には、高さ方向にＨ１１−Ｈ１２だけ間隙ＭＧ１（＝Ｈ１１−Ｈ１２）が形成される。

上述したように、ステージ２０Ａ、２０Ｂの各搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２の高さＨ１１、Ｈ１２が異なる。すなわち、各ステージ２０Ａ、２０Ｂにおける搬送路ＰＴ１、ＰＴ２の高さが異なる。具体的には、ステージ２０Ａにおける搬送路ＰＴ１の高さは、ステージ２０Ａの各搭載位置ＭＰ１の高さＨ１１となる。また、ステージ２０Ｂにおける搬送路ＰＴ２の高さは、ステージ２０Ｂの各搭載位置ＭＰ２の高さＨ１２となる。なお、図２に示すように、平面視においては搬送路ＰＴ１、ＰＴ２とは重なる。

このように、ステージ２０Ａ、２０Ｂにおける搬送路ＰＴ１、ＰＴ２の高さＨ１１、Ｈ１２が異なるため、平面視においてステージ２０Ａとステージ２０Ｂとは、重なることが可能となる。例えば、平面視においてステージ２０Ａとステージ２０Ｂとは、載置部２１の幅Ｗ１１と支持部２２の幅Ｗ１２とに基づく幅だけ平面視において重なることができる。具体的には、平面視においてステージ２０Ａとステージ２０Ｂとは、幅Ｗ１（＝（Ｗ１１−Ｗ１２）／２）だけ平面視において重なることができる。

すなわち、図１及び図２に示す例において、搭載位置ＭＰ１におけるステージ２０Ａ（の載置部２１）の右端部と照射ユニット１０（の器具本体１３）の左端部との間の長さを載置部２１の幅Ｗ１１よりも短い長さＬ１１とすることができる。また、搭載位置ＭＰ２におけるステージ２０Ｂ（の載置部２１）の左端部と照射ユニット１０（の器具本体１３）の右端部との間の長さを載置部２１の幅Ｗ１１よりも短い長さＬ１１とすることができる。

例えば、従来のように一方のステージの搭載位置の高さと他方のステージの搬送路の高さとが同じである場合、ステージと照射ユニットとの間の長さは、少なくともステージの載置部の幅以上が必要となる。

一方、偏光光照射装置１においては、搭載位置ＭＰ１におけるステージ２０Ａの高さＨ１１とステージ２０Ｂの搬送路ＰＴ２の高さＨ１２とが異なるため、ステージ２０Ａと照射ユニット１０との間の長さを長さＬ１１（＜幅Ｗ１１）とすることができる。また、偏光光照射装置１においては、搭載位置ＭＰ２におけるステージ２０Ｂの高さＨ１２とステージ２０Ａの搬送路ＰＴ１の高さＨ１１とが異なるため、ステージ２０Ｂと照射ユニット１０との間の長さを長さＬ１１（＜幅Ｗ１１）とすることができる。これにより、偏光光照射装置１は、図１及び図２の左右方向における偏光光照射装置１の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置１は、各ステージ２０の搬送路ＰＴ１、ＰＴ２における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

ここから、図３を用いて、偏光光照射装置１における液晶パネルＰＮの配向膜の製造処理の流れについて説明する。図３は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置におけるステージの移動の一例を示す図である。具体的には、図３（ａ）〜（ｅ）は、（ａ）〜（ｅ）順にステージが移動する場合の一例を示す図である。

まず、図３（ａ）に示す偏光光照射装置１は、ステージ２０Ａ、２０Ｂが各搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２に位置し、ステージ２０Ａの載置部２１にパネルＰＮが搭載された状態を示す。例えば、装置の管理者やロボット（図示省略）がパネルＰＮをステージ２０Ａの載置部２１に搭載する。そして、ステージ２０Ａのセンサ（図示省略）がパネルＰＮの搭載を検出し、搬送機構３０によりステージ２０Ａが移動を開始する。図３では、ステージ２０Ａは、右方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ１まで移動する。

図３（ｂ）に示すように、通過位置ＦＰ１へ移動後のステージ２０Ａと搭載位置ＭＰ２のステージ２０Ｂとは、平面視（図３の上下方向）において一部が重なることができる。また、ステージ２０Ａの一部とステージ２０Ｂの一部とが重なった状態においても、ステージ２０Ａの載置部２１とステージ２０Ｂの載置部２１との間には、十分な余裕があるため、ステージ２０Ｂの載置部２１にパネルＰＮを搭載する等の作業を行うことが可能である。これにより、偏光光照射装置１は、さらにタクトタイムの長大化を抑制することができる。

その後、図３（ｃ）に示すように、ステージ２０Ａは搭載位置ＭＰ１へ移動を開始する。図３では、ステージ２０Ａは、左方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して搭載位置ＭＰ１まで移動する。また、この間に、ステージ２０Ｂの載置部２１にパネルＰＮが搭載され、ステージ２０Ｂが移動可能な状態になる。そして、ステージ２０Ｂのセンサ（図示省略）がパネルＰＮの搭載を検出し、搬送機構３０によりステージ２０Ｂが移動を開始する。図３では、ステージ２０Ｂは、左方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ２まで移動する。なお、図３においては、説明のためステージ２０Ａが搭載位置ＭＰ１へ戻った後、ステージ２０Ｂが移動を開始する場合を示したが、ステージ２０Ａが搭載位置ＭＰ１まで移動する間に、ステージ２０Ｂが移動を開始してもよい。

図３（ｄ）に示すように、通過位置ＦＰ２へ移動後のステージ２０Ｂと搭載位置ＭＰ１のステージ２０Ａとは、平面視（図３の上下方向）において一部が重なることができる。また、ステージ２０Ａの一部とステージ２０Ｂの一部とが重なった状態においても、ステージ２０Ａの載置部２１のほうがステージ２０Ｂの載置部２１よりも上方に位置するため、ステージ２０Ａの載置部２１からパネルＰＮを取り出したり、載置部２１に新たなパネルＰＮを搭載したりする等の作業を行うことが可能である。これにより、偏光光照射装置１は、さらにタクトタイムの長大化を抑制することができる。

このように、ステージ２０Ａは、搬送機構３０によって照射ユニット１０に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ１まで搬送される。そして、ステージ２０Ａは、通過位置ＦＰ１から搭載位置ＭＰ１に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過し、搭載位置ＭＰ１に戻る。これにより、ステージ２０Ａの載置部２１上のパネルＰＮの配向膜は、照射領域ＡＲ１１を往復することで所定量の偏光光が照射され、所望の光配向が行われる。

その後、ステージ２０Ｂは搭載位置ＭＰ２へ移動を開始する。図３（ｅ）に示すように、ステージ２０Ｂは、右方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して搭載位置ＭＰ２まで移動する。また、この間に、ステージ２０Ａの載置部２１からパネルＰＮが取り出された後、載置部２１に新たなパネルＰＮが搭載され、ステージ２０Ａが移動可能な状態になる。その後、ステージ２０Ｂの載置部２１からパネルＰＮを取り出したり、載置部２１に新たなパネルＰＮを搭載したりする。そして、偏光光照射装置１は、図３に示す処理を繰り返す。

このように、ステージ２０Ｂは、搬送機構３０によって照射ユニット１０に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ２まで搬送される。そして、ステージ２０Ｂは、通過位置ＦＰ２から搭載位置ＭＰ２に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過し、搭載位置ＭＰ２に戻る。これにより、ステージ２０Ｂの載置部２１上のパネルＰＮの配向膜は、照射領域ＡＲ１１を往復することで所定量の偏光光が照射され、所望の光配向が行われる。

なお、偏光光照射装置１において、照射ユニット１０は、光出力を変更可能であってもよい。例えば、照射ユニット１０は、ステージ２０Ａの照射領域ＡＲ１１通過時とステージ２０Ｂの照射領域ＡＲ１１通過時とで、光出力を変更してもよい。例えば、照射ユニット１０は、ステージ２０Ｂの照射領域ＡＲ１１通過時の光出力をステージ２０Ａの照射領域ＡＲ１１通過時の光出力よりも大きくしてもよい。

また、偏光光照射装置１において、搬送機構３０は、ステージ２０の移動速度を変更可能であってもよい。例えば、搬送機構３０は、ステージ２０Ａの照射領域ＡＲ１１通過時とステージ２０Ｂの照射領域ＡＲ１１通過時とで、移動速度を変更してもよい。例えば、搬送機構３０は、ステージ２０Ａの照射領域ＡＲ１１通過時の移動速度をステージ２０Ｂの照射領域ＡＲ１１通過時の移動速度よりも速くしてもよい。

また、偏光光照射装置１の搬送路ＰＴ１、ＰＴ２に交差する方向において、ステージ２０の支持部２２の幅は、搬送機構３０の幅より小さくてもよい。また、ステージ２０の支持部２２は、搬送路ＰＴ１、ＰＴ２に交差する方向における搬送機構３０の一方の側部において、搬送機構３０に接続されてもよい。すなわち、ステージ２０の支持部２２は、載置部２１の搬送路ＰＴ１、ＰＴ２に交差する方向における一方の側部に接続することにより、載置部２１を支持してもよい。

また、偏光光照射装置１は、ステージ２０にパネルＰＮの位置や向きを調節する調整機構としてパネルアライナ３を具備してもよい。ここで、パネルアライナ３について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置のパネルアライナを示す斜視図である。具体的には、図４には、パネルアライナ３の説明に必要な構成のみを示し、パネルアライナ３およびステージ２０の載置部２１を示す。図４に示すように、載置部２１は、可動部２１−１と、可動部２１−１上の平板２１−２等から構成されている。

平板２１−２は、可動部２１−１上においてＸＹθの方向に移動可能に設けられている。即ち、可動部２１−１にはＸＹθ可動機構３２が設けられており、ＸＹθ可動機構３２は平板２１−２をＸＹθ方向に移動させて平板２１−２の位置や姿勢を微調節するものとなっている。例えば、ＸＹ方向とは水平な面内の直交方向であり、例えばＸ方向が長さ方向（移動方向）、Ｙ方向が幅方向とされる。θは、ＸＹ方向に対して垂直な軸の回りの円周方向であり、例えば、鉛直な軸の回りの円周方向である。より具体的に説明すると、θは、図５で示すように、鉛直な軸（Ｚ軸）に反時計回りに回転させる状態である。なお、ＸＹθ可動機構３２については、ＸＹ方向のうちのいずれか一方向について搬送機構３０の移動と兼用し、Ｘθ可動機構またはＹθ可動機構としてもよい。

一方、載置部２１に載置されるパネルＰＮは、アライメントマークＭ１を有する。パネルアライナ３は、アライメントマークＭ１を撮像するセンサ部３１と、上記ＸＹθ可動機構３２と、センサ部３１からの出力に従ってＸＹθ可動機構３２を制御する制御部３３とを具備する。アライメントマークＭ１は、通常、パネルＰＮ上の所定位置に２カ所設けられている。センサ部３１は、アライメントマークＭ１の位置及びアライメントすべき基準位置や基準方向に従って所定の位置でアライメントマークＭ１の撮像をするよう二つ設けられている。

図４に示す例においては、アライメントマークＭ１は、矩形のパネルＰＮの対角方向の角部に設けられる。センサ部３１は、載置部２１に対してパネルＰＮの搭載動作を行う位置（以下、搭載位置）の上方に配置されている。二つのセンサ部３１の位置は、パネルＰＮ上のアライメントマークＭ１の離間距離に一致し、二つのセンサ部３１を結ぶ線は、搬送機構３０における幅方向に一致している。すなわち、載置部２１にパネルＰＮが搭載されると、各アライメントマークＭ１を各センサ部３１が撮像する状態となる。各センサ部３１の撮像エリア内には基準位置が設定されており、この基準位置には、アライメントマークＭ１の中心が位置すべき位置である。

制御部３３は、各センサ部３１からの出力データ（イメージデータ）を処理し、ＸＹθ可動機構３２を制御してアライメントを行う。具体的には、２個のセンサ部３１が検出したそれぞれのアライメントマークＭ１の位置情報と、あらかじめ制御部３３に入力されている２個のアライメントマークＭ１の距離情報とに基づき、制御部３３は、センサ部３１が撮像するアライメントマークＭ１の重心が基準位置に位置するようステージ２０の載置部２１のＸＹθ方向の移動距離のデータを演算し、ＸＹθ可動機構３２を制御して平板２１−２をＸＹθ方向に移動させる。これにより、偏光光照射装置１は、パネルＰＮのアライメントを行うことができる。また、アライメントマークＭ１がパネルＰＮの対角方向の角部に設けられることで、アライメントマークＭ１が例えば矩形パネルの一方向に沿った二つの角部に設けられるときに比べて、２個のアライメントマークＭ１同士の距離が大きくなるため、基準位置へのアライメントマークの合わせこみ、つまり、アライメントの精度が向上する。なお、上述したパネルアライナ３は、一例であり、パネルＰＮのアライメントが可能であれば、どのような構成であってもよい。

前述した構成の第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１は、各ステージ２０Ａ、２０Ｂの搭載位置ＭＰ１、ＭＰ２の高さＨ１１、Ｈ１２が異なることにより、偏光光照射装置１の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置１は、各ステージ２０の搬送路ＰＴ１、ＰＴ２における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

前述した構成の第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１において、一組のステージ２０は、各ステージ２０における搬送路ＰＴ１、ＰＴ２の高さＨ１１、Ｈ１２が異なる。これにより、偏光光照射装置１の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置１は、各ステージ２０の搬送路ＰＴ１、ＰＴ２における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

また、前述した構成の第１の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置１において、ステージ２０は、対象物の偏光方向に対して対象物の向きを調整する調整機構としてパネルアライナ３を有する。これにより、偏光光照射装置１の対象物であるパネルＰＮのアライメントを行うことができる。

［第２の実施形態］
まず、本発明の第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２（以下、単に「偏光光照射装置２」と記載する場合がある）について図面に基づいて説明する。図６は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を模式的に示す側面図である。また、図７は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置を模式的に示す平面図である。本実施形態に係る偏光光照射装置２も、第１の実施形態と同様に、例えば、対象物である配向膜に直線偏光光等の偏光光を照射することで、光配向するために用いられる。なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６及び図７に示すように、第２の実施形態の偏光光照射装置２は、照射ユニット１０と、一組のステージ５０Ａ、５０Ｂと、搬送機構３０とを具備する。なお、ステージ５０Ａ、５０Ｂを区別しない場合は、ステージ５０とする場合がある。

一組のステージ５０Ａ、５０Ｂは、第１の実施形態と同様に、矩形状の板状に形成された載置部５１と、載置部５１を支持する支持部５２とを有する。載置部５１には、配向膜が形成されたパネルＰＮが搭載される。また、載置部５１は、支持部５２を介して、搬送機構３０によって移動可能に支持されている。図６及び図７の左右方向における載置部５１の幅は、幅Ｗ２１となる。また、図６及び図７の左右方向における支持部５２の幅は、幅Ｗ２２（＜幅Ｗ２１）となる。また、少なくとも一方のステージ５０は、高さ方向の位置が可変であって、搬送路ＰＴ３の高さを他方のステージ５０の搬送路ＰＴ３の高さとすることができる。図６及び図７に示す例においては、ステージ５０Ａ、５０Ｂは、高さ方向の位置を変更可能である。例えば、ステージ５０Ａ、５０Ｂは、支持部５２の機能により高さ方向の位置を変更可能である。例えば、ステージ５０Ａ、５０Ｂは、搬送機構３０からの指示に応じて支持部５２の機能により高さを調整することにより、高さ方向の位置を変更可能である。

ここで、図６及び図７に示すように、各ステージ５０Ａ、５０ＢにパネルＰＮを搭載する搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４（図８参照）は、照射領域ＡＲ１１の両側に配置される。具体的には、ステージ５０Ａ、５０ＢにパネルＰＮを搭載する搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４は、図６及び図７における照射領域ＡＲ１１の左右方向の両側に配置される。

搬送機構３０は、平面視において照射領域ＡＲ１１を通して各搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４を結ぶ搬送路ＰＴ３を有し、搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４と、ステージ５０が照射領域ＡＲ１１を通過した所定の通過位置ＦＰ３、ＦＰ４（図８参照）との間で、一組のステージ５０Ａ、５０Ｂを交互に搬送路ＰＴ３に沿って往復させる。具体的には、搬送機構３０は、高さＨ２３の搬送路ＰＴ３に沿ってステージ５０Ａ、５０Ｂを交互に往復させる。すなわち、搬送機構３０は、ステージ５０を移動させる際は、ステージ５０の高さを高さＨ２３に変更させる。その後、搬送機構３０は、高さＨ２３の搬送路ＰＴ３に沿ってステージ５０を往復させる。このように、偏光光照射装置２においては、ステージ５０Ａ、５０Ｂは、高さ方向の位置を変更することにより、共通の搬送路ＰＴ３に沿って往復する。

ここで、図６に示すように、ステージ５０Ａの載置部５１の搬送機構３０からの高さは、高さＨ２１である。すなわち、ステージ５０Ａの搭載位置ＭＰ３の高さは、高さＨ２１となる。また、ステージ５０Ｂの載置部５１の搬送機構３０からの高さは、高さＨ２２である。すなわち、ステージ５０Ｂの搭載位置ＭＰ４の高さは、高さＨ２２となる。なお、ステージ５０は、所定の厚みを有するが、ステージ５０の厚みは無視できる程度の厚みとして以下説明する。ここに、ステージ５０Ａの搭載位置ＭＰ３の高さＨ２１と搬送路ＰＴ３の高さＨ２３との間には、高さ方向にＨ２１−Ｈ２３だけ間隙ＭＧ２（＝Ｈ２１−Ｈ２３）が形成される。また、ステージ５０Ｂの搭載位置ＭＰ４の高さＨ２２と搬送路ＰＴ３の高さＨ２３との間には、高さ方向にＨ２３−Ｈ２２だけ間隙ＭＧ３（＝Ｈ２３−Ｈ２２）が形成される。

上述したように、ステージ５０Ａ、５０Ｂの各搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４の高さＨ２１、Ｈ２２及び搬送路ＰＴ３の高さＨ２３が異なるため、平面視においてステージ５０Ａとステージ５０Ｂとは、重なることが可能となる。例えば、平面視においてステージ５０Ａとステージ５０Ｂとは、載置部５１の幅Ｗ２１と支持部５２の幅Ｗ２２とに基づく幅だけ平面視において重なることができる。具体的には、平面視においてステージ５０Ａとステージ５０Ｂとは、幅Ｗ２（＝（Ｗ２１−Ｗ２２）／２）だけ平面視において重なることができる。

すなわち、図６及び図７に示す例において、搭載位置ＭＰ３におけるステージ５０Ａ（の載置部５１）の右端部と照射ユニット１０（の器具本体１３）の左端部との間の長さを載置部５１の幅Ｗ２１よりも短い長さＬ２１とすることができる。また、搭載位置ＭＰ４におけるステージ５０Ｂ（の載置部５１）の左端部と照射ユニット１０（の器具本体１３）の右端部との間の長さを載置部５１の幅Ｗ２１よりも短い長さＬ２１とすることができる。

例えば、従来のように一方のステージの搭載位置の高さと他方のステージの搬送路の高さとが同じである場合、ステージと照射ユニットとの間の長さは、少なくともステージの載置部の幅以上が必要となる。

一方、偏光光照射装置２においては、搭載位置ＭＰ３におけるステージ５０Ａの高さＨ２１とステージ５０Ｂの搬送路ＰＴ３の高さＨ２３とが異なるため、ステージ５０Ａと照射ユニット１０との間の長さを長さＬ２１（＜幅Ｗ２１）とすることができる。また、偏光光照射装置２においては、搭載位置ＭＰ４におけるステージ５０Ｂの高さＨ２２とステージ５０Ａの搬送路ＰＴ３の高さＨ２３とが異なるため、ステージ５０Ｂと照射ユニット１０との間の長さを長さＬ２１（＜幅Ｗ２１）とすることができる。これにより、偏光光照射装置２は、図６及び図７の左右方向における偏光光照射装置２の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置２は、各ステージ５０の搬送路ＰＴ３における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

ここから、図８を用いて、偏光光照射装置２における液晶パネルＰＮの配向膜の製造処理の流れについて説明する。図８は、第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置におけるステージの移動の一例を示す図である。具体的には、図８（ａ）〜（ｅ）は、（ａ）〜（ｅ）順にステージが移動する場合の一例を示す図である。

まず、図８（ａ）に示す偏光光照射装置２は、ステージ５０Ａ、５０Ｂが各搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４に位置し、ステージ５０Ａの載置部５１にパネルＰＮが搭載された状態を示す。例えば、装置の管理者やロボット（図示省略）がパネルＰＮをステージ５０Ａの載置部５１に搭載する。そして、図８（ｂ）に示すように、ステージ５０Ａのセンサ（図示省略）がパネルＰＮの搭載を検出し、ステージ５０Ａの高さ方向の位置が搬送路ＰＴ３の高さＨ２３に変更される。その後、搬送機構３０によりステージ５０Ａが移動を開始する。図８（ｃ）に示すように、ステージ５０Ａは、右方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ３まで移動する。

図８（ｃ）に示すように、通過位置ＦＰ３へ移動後のステージ５０Ａと搭載位置ＭＰ４のステージ５０Ｂとは、平面視（図８の上下方向）において一部が重なることができる。また、ステージ５０Ａの一部とステージ５０Ｂの一部とが重なった状態においても、ステージ５０Ａの載置部５１とステージ５０Ｂの載置部５１との間には、十分な余裕があるため、ステージ５０Ｂの載置部５１にパネルＰＮを搭載する等の作業を行うことが可能である。これにより、偏光光照射装置２は、さらにタクトタイムの長大化を抑制することができる。

その後、ステージ５０Ａは搭載位置ＭＰ３へ移動を開始する。図８（ｄ）に示すように、ステージ５０Ａは、左方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して搭載位置ＭＰ３まで移動する。また、この間に、ステージ５０Ｂの載置部５１にパネルＰＮが搭載され、ステージ５０Ｂが移動可能な状態になる。そして、ステージ５０Ｂのセンサ（図示省略）がパネルＰＮの搭載を検出し、ステージ５０Ｂの高さ方向の位置が搬送路ＰＴ３の高さＨ２３に変更される。その後、搬送機構３０によりステージ５０Ｂが移動を開始する。図８（ｅ）に示すように、ステージ５０Ｂは、左方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ４まで移動する。なお、図８においては、説明のためステージ５０Ａが搭載位置ＭＰ３へ戻った後、ステージ５０Ｂが移動を開始する場合を示したが、ステージ５０Ａが搭載位置ＭＰ３まで移動する間に、ステージ５０Ｂが移動を開始してもよい。

図８（ｅ）に示すように、通過位置ＦＰ４へ移動後のステージ５０Ｂと搭載位置ＭＰ３のステージ５０Ａとは、平面視（図８の上下方向）において一部が重なることができる。また、ステージ５０Ａの一部とステージ５０Ｂの一部とが重なった状態においても、ステージ５０Ａの載置部５１のほうがステージ５０Ｂの載置部５１よりも上方に位置するため、ステージ５０Ａの載置部５１からパネルＰＮを取り出したり、載置部５１に新たなパネルＰＮを搭載したりする等の作業を行うことが可能である。これにより、偏光光照射装置２は、さらにタクトタイムの長大化を抑制することができる。

このように、ステージ５０Ａは、搬送機構３０によって照射ユニット１０に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ３まで搬送される。そして、ステージ５０Ａは、通過位置ＦＰ３から搭載位置ＭＰ３に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過し、搭載位置ＭＰ３に戻る。これにより、ステージ５０Ａの載置部５１上のパネルＰＮの配向膜は、照射領域ＡＲ１１を往復することで所定量の偏光光が照射され、所望の光配向が行われる。

その後、ステージ５０Ｂは搭載位置ＭＰ４へ移動を開始する。例えば、ステージ５０Ｂは、右方向へ移動を開始し、照射ユニット１０の照射領域ＡＲ１１を通過して搭載位置ＭＰ４まで移動する。また、この間に、ステージ５０Ａの載置部５１からパネルＰＮが取り出された後、載置部５１に新たなパネルＰＮが搭載され、ステージ５０Ａが移動可能な状態になる。その後、ステージ５０Ｂの載置部５１からパネルＰＮを取り出したり、載置部５１に新たなパネルＰＮを搭載したりする。そして、偏光光照射装置２は、図８に示す処理を繰り返す。

このように、ステージ５０Ｂは、搬送機構３０によって照射ユニット１０に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過して通過位置ＦＰ４まで搬送される。そして、ステージ５０Ｂは、通過位置ＦＰ４から搭載位置ＭＰ４に向かって搬送され、照射領域ＡＲ１１を通過し、搭載位置ＭＰ４に戻る。これにより、ステージ５０Ｂの載置部５１上のパネルＰＮの配向膜は、照射領域ＡＲ１１を往復することで所定量の偏光光が照射され、所望の光配向が行われる。

なお、前述のステージ５０Ａとステージ５０Ｂとで、両方のステージ５０の高さが可変である実勢形態を示したが、少なくとも一方のステージの高さのみが可変であればよい。例えば、ステージ５０Ａのみが可変で、ステージ５０Ａの搭載位置ＭＰ３での高さがＨ２１、ステージ５０Ａの搬送時の高さ、ステージ５０Ｂの搭載位置ＭＰ４での高さおよび搬送路ＰＴ３の高さがＨ２３と同じであってもよい。

前述した構成の第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２は、各ステージ５０Ａ、５０Ｂの搭載位置ＭＰ３、ＭＰ４の高さＨ２１、Ｈ２２が異なることにより、偏光光照射装置２の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置２は、各ステージ５０の搬送路ＰＴ３における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

前述した構成の第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２において、一組のステージ５０は、少なくとも一方のステージ５０の高さ方向の位置が可変であって、搬送路ＰＴ３の高さＨ２３を他方のステージ５０の搬送路ＰＴ３の高さＨ２３とする。これにより、偏光光照射装置２の長さを短くできるため、装置の大型化を抑制することができる。また、偏光光照射装置２は、各ステージ５０の搬送路ＰＴ３における移動距離を短くすることができるため、タクトタイムの長大化を抑制することができる。

また、前述した構成の第２の実施形態に係る光配向用偏光光照射装置２において、ステージ５０は、対象物の偏光方向に対して対象物の向きを調整する調整機構としてパネルアライナ３を有する。これにより、偏光光照射装置２の対象物であるパネルＰＮのアライメントを行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施され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。これらの実施形態やその変形は、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。

１、２ 光配向用偏光光照射装置
１０ 照射ユニット
２０、５０ ステージ
３０ 搬送機構
ＡＲ１１ 照射領域
ＭＰ１〜ＭＰ４ 搭載位置
ＰＴ１〜ＰＴ３ 搬送路
ＦＰ１〜ＦＰ４ 通過位置

Claims (4)

1. 対象物に偏光光を照射する照射領域を有する照射ユニットと；
   前記対象物を搭載する各搭載位置が前記照射領域の両側に配置され、前記搭載位置の高さが異なる一組のステージと；
   平面視において前記照射領域を通して前記各搭載位置を結ぶ搬送路を有し、前記搭載位置と、前記ステージが前記照射領域を通過した所定の通過位置との間で、前記一組のステージを交互に前記搬送路に沿って往復させる搬送機構と；
   を具備する光配向用偏光光照射装置。
2. 前記一組のステージは、各ステージにおける搬送路の高さが異なる
   請求項１に記載の光配向用偏光光照射装置。
3. 前記一組のステージは、少なくとも一方のステージが高さ方向の位置が可変であって、前記一方のステージの搬送路の高さを他方のステージの搬送路の高さとする
   請求項１に記載の光配向用偏光光照射装置。
4. 前記ステージは、前記対象物の偏光方向に対して前記対象物の向きを調整する調整機構を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の光配向用偏光光照射装置。

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