JP2018159902A - Optical processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光処理装置に関する。 The present invention relates to an optical processing apparatus.
従来、処理対象に偏光光を照射して光処理する光処理装置が知られている。この種の光処理装置の光源には、一般に、HIDランプ等の高圧放電灯ランプが用いられている(例えば、特許文献1参照)。特に、液晶パネル等を配向処理する光配向装置の光源には、一般に、ロングアーク式の高圧水銀ランプや、メタルハライドランプが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical processing apparatus that performs optical processing by irradiating a processing target with polarized light is known. Generally, a high pressure discharge lamp such as an HID lamp is used as a light source of this type of light processing apparatus (see, for example, Patent Document 1). In particular, a long arc type high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp is generally used as a light source of a photo-alignment apparatus for aligning a liquid crystal panel or the like.
光源が高圧放電灯ランプである場合、光処理装置には、高圧電源や比較的大規模な冷却機構が設けられる必要がある。
さらに、弱い光で感光する処理対象を光処理する場合、高圧放電灯ランプでは光出力が高すぎるため、光源の光を減光フィルタ等で減光して処理対象に照射する必要がある。
そこで本発明は、弱い光で感光する処理対象を光処理するのに適した光処理装置を提供することを目的とする。
When the light source is a high pressure discharge lamp, the light processing device needs to be provided with a high pressure power source and a relatively large-scale cooling mechanism.
Furthermore, when a processing target that is sensitive to weak light is subjected to light processing, the light output of the high-pressure discharge lamp lamp is too high. Therefore, it is necessary to diminish the light from the light source with a neutral density filter or the like and irradiate the processing target.
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical processing apparatus suitable for optically processing a processing object that is sensitive to weak light.
本発明は、紫外線を放射する光源と、ワイヤーグリッド偏光子と、を有し、前記ワイヤーグリッド偏光子によって偏光された偏光光を、処理対象に照射して処理する光処理装置であって、前記処理対象は、200nm〜400nmの波長域において感光に要する積算光量が100mJ/cm2未満の感度を有する感光性樹脂組成物であり、前記光源は、低圧放電ランプ、または、発光素子であることを特徴とする。 The present invention is a light processing apparatus that includes a light source that emits ultraviolet rays, and a wire grid polarizer, and irradiates a processing target with polarized light polarized by the wire grid polarizer, The processing target is a photosensitive resin composition having a sensitivity with an integrated light quantity required for photosensitivity of less than 100 mJ / cm 2 in a wavelength range of 200 nm to 400 nm, and the light source is a low pressure discharge lamp or a light emitting element. Features.
本発明は、上記光処理装置において、前記処理対象の前記感光性樹脂組成物は、光架橋、光異性化、または光フリース転位を起こす感光性基を有する材料であることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the above-described photoprocessing apparatus, the photosensitive resin composition to be processed is a material having a photosensitive group that causes photocrosslinking, photoisomerization, or photofleece rearrangement.
本発明は、上記光処理装置において、前記光源は、線状光源であり、前記線状光源の長手方向の輝度ムラによって前記処理対象に生じる低照度箇所の照度に合わせて、高照度箇所を照らす光を減じるフィルタ、または光を増やす補助反射機構を備えることを特徴とする。 In the light processing apparatus according to the aspect of the invention, the light source is a linear light source, and illuminates a high illuminance spot according to the illuminance of the low illuminance spot generated in the processing target due to luminance unevenness in the longitudinal direction of the linear light source. A filter that reduces light or an auxiliary reflection mechanism that increases light is provided.
本発明は、上記光処理装置において、互いに並列に配置された線状光源である複数の前記光源を備え、前記光源のそれぞれは、隙間をあけて前記低圧放電ランプが直列に並べられ、又は、複数の前記発光素子が直線状に隙間をあけて配置され、隣り合う列の前記光源同士では、前記低圧放電ランプ、又は前記発光素子の間の隙間がずれていることを特徴とする。 The present invention, in the above light processing apparatus, comprises a plurality of the light sources that are linear light sources arranged in parallel with each other, each of the light sources, the low-pressure discharge lamps are arranged in series with a gap, or A plurality of the light emitting elements are linearly arranged with gaps therebetween, and the gaps between the low pressure discharge lamps or the light emitting elements are shifted between the light sources in adjacent rows.
本発明は、上記光処理装置において、複数の前記光源と、前記光源ごとに設けられ、反射方向を可変な反射板と、を備え、それぞれの前記反射板の反射方向によって前記処理対象に照射される光量が可変であることを特徴とする。 The present invention provides the above light processing apparatus, comprising: a plurality of the light sources; and a reflection plate provided for each of the light sources, the reflection direction of which is variable, and the object to be processed is irradiated according to the reflection direction of each of the reflection plates. The amount of light to be changed is variable.
本発明は、上記光処理装置において、線状光源である複数の前記光源を収めた照射器を備え、前記照射器には、前記光源が並列に配置されている、ことを特徴とする。 The present invention is characterized in that the light processing apparatus includes an irradiator that houses a plurality of light sources that are linear light sources, and the light sources are arranged in parallel in the irradiator.
本発明によれば、弱い光で感光する処理対象を光処理するのに適した光処理装置が実現される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical processing apparatus suitable for optically processing the process target exposed to weak light is implement | achieved.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る光配向装置1の構成を示す図である。
光配向装置1は、光処理として配向処理を行う装置であり、処理対象Wに偏光光を照射し、当該処理対象Wを配向処理する。
本実施形態の光配向装置1は、図1に示すように、ステージ搬送架台2と、処理対象Wが載置されるワークステージ4と、照射器設置架台6と、照射器8と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a photo-
The photo-
As shown in FIG. 1, the photo-
ステージ搬送架台2は、直線的に延びた台であり、その上面がワークステージ4を搬送する搬送面2Aとして構成されている。ステージ搬送架台2には、搬送機構が設けられており、搬送機構がワークステージ4を搬送方向Xに直線的に搬送する。
照射器設置架台6は、ステージ搬送架台2から上方に所定距離の位置で、ステージ搬送架台2の幅方向Yには、(ステージ搬送架台2の搬送面2Aにおいて搬送方向Xと直交する方向)に架け渡された門体であり、ステージ搬送架台2に取り付け固定される。
照射器8は、直下の搬送面2Aに偏光光を照射する機器であり、照射器設置架台6に内設されている。ワークステージ4に載置された処理対象Wが、照射器8の直下を通過する際に、照射器8の偏光光に曝露されることで、処理対象Wが配向処理される。
The
The
The
図2は、照射器8の概略構成を示す図である。
照射器8は、図2に示すように、複数(図示例では2つ)の光源10と、反射板12と、フィルタユニット19と、を有する。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
それぞれの光源10は、ワークステージ4の幅方向Yに延びた線状の光を放射する線状光源である。本実施形態の光源10は、300nmから400nmの波長の紫外線を放射し、かつ高圧放電ランプよりも出力が小さい線状光源として低圧放電ランプ11を備えている。低圧放電ランプ11には、ブラックライト又はケミカルランプ(すなわち、蛍光ランプ)が用いられる。複数の光源10のそれぞれは、搬送方向Xにおいて、同じ高さで互いに並列に配置されている。
Each
反射板12は、光源10ごとに設けられ、光源10の光をワイヤーグリッド偏光子ユニット20に向けて反射しながら集光する光学部材である。本実施形態の反射板12には、光源10の長手方向に沿ってそれぞれ延びるシリンドリカル凹面反射鏡が用いられている。反射板12の凹面は楕円面であり、楕円面の焦点fに、光源10(低圧放電ランプ11の中心軸)が配置されている。これにより、光源10の光が反射板12によって集光される。
The
フィルタユニット19は、波長制御フィルタ16と、減光フィルタ18と、ワイヤーグリッド偏光子ユニット20と、を有し、これらが光源10とワークステージ4との間に積層配置されている。
The
波長制御フィルタ16は、光配向に必要な波長の光を透過させる光学フィルタである。
減光フィルタ18は、透過光を減光する光学フィルタである。減光フィルタ18には、NDフィルタやメッシュ状のフィルタなどを用いられる。減光フィルタ18は、専ら照度ムラを抑えるために設けられており、その詳細は後述する。
ワイヤーグリッド偏光子ユニット20は、透過光を偏光して出射する。ワイヤーグリッド偏光子ユニット20による偏光光が処理対象Wに照射されることで、処理対象Wが配向処理される。
The
The
The wire
この光配向装置1では、光源10の低圧放電ランプ11には、ブラックライト又はケミカルランプが用いられることで、高圧放電ランプに比べて光源10の発熱が少ない。このため、光源10の冷却機能を簡略化できる。また、ブラックライト、及びケミカルランプの放射光は、いずれも300nm以下の波長成分を含まないため、オゾンが生成されることがなく、また、ワイヤーグリッド偏光子ユニット20のワイヤーグリッド部分の酸化が促されることもない。
In this photo-
図3は、照射器8内の光源10の構成を模式的に示す平面図である。
光源10のそれぞれは、複数本(図示例では3本)のワーク有効幅に合わせた同一長さまたは異なる長さの低圧放電ランプ11を備えている。幅方向Yに長い処理対象Wの全幅範囲に光を照射する長さの線状光源を構成すべく、これらの低圧放電ランプ11がワークステージ4の幅方向Yに直列に並べられている。本実施形態では、光源10の幅方向Yの全長は、液晶パネル製造における第11世代(G11)のマザーガラスもカバーでき、また、それ以上のマザーガラスサイズの場合も対応可能である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of the
Each of the
また、光源10のそれぞれは、低圧放電ランプ11の長さ方向(すなわち、ワークステージ4の幅方向Y)に、互いに距離αだけずらして配置されている。これにより、各光源10における低圧放電ランプ11同士の隙間15が、ワークステージ4の幅方向Yにおいて重なることがなく、隙間15の重なりによる照度ムラが抑えられる。
Further, each of the
図4は、直列に並んだ低圧放電ランプ11同士の間を拡大して示す図である。
同図に示すように、光源10は、低圧放電ランプ11同士の間の隙間15に、板状の絶縁体13を有し、この絶縁体13の両側に、低圧放電ランプ11のソケット17が配置されている。ソケット17の幅β(幅方向Yの長さ)は、低圧放電ランプ11同士の隙間15による照度ムラを抑えるため、既製品よりも短い20mm以下に形成されており、隙間15が大きく空くことが防止されている。
さらに、光源10は、低圧放電ランプ11の長手方向(すなわち、ワークステージ4の幅方向Y)に、低圧放電ランプ11の隙間15を覆って延びる専用補助反射板22を備えている。専用補助反射板22は、隙間15から漏れる光をワークステージ4の側に反射し、これにより照度低下が抑えられている。
FIG. 4 is an enlarged view showing the space between the low-
As shown in the figure, the
Furthermore, the
ところで、光配向装置1による光配向では、処理対象Wには均一に光が照射されることが望ましい。本実施形態では、上述の通り、光源10のそれぞれを、ワークステージ4の幅方向Yに距離αだけずらして配置し、それぞれの光源10においては、20mm以下の幅βのソケット17が採用され、なおかつ、隙間15を覆う専用補助反射板22が設けられている。これにより、隙間15による照度ムラが良好に抑えられる。
しかしながら、光源10が備える低圧放電ランプ11は、その長手方向において輝度ムラを生じ、この輝度ムラに起因して、処理対象Wに照射される光に照度ムラが生じる。
そこで、本実施形態の照射器8は、この照度ムラを打ち消すために、上記減光フィルタ18を備えている。
By the way, in the photo-alignment by the photo-
However, the low-
Therefore, the
詳述すると、減光フィルタ18は、処理対象Wの照射面における低照度箇所の照度に合わせ、高照度箇所を照らす光を減光する。係る減光フィルタ18は、照射器8の中に、適宜の位置に適宜の数だけ設けられている。これにより、低圧放電ランプ11が輝度ムラを有した場合でも、当該輝度ムラに起因した照度ムラを抑え、処理対象Wに均一な光を照射でき、高品質な配向処理が実現可能になる。
Specifically, the
ここで、本実施形態の光配向装置1の光源10は、高圧放電ランプに比べて光量が小さな低圧放電ランプ11の光を放射するので、比較的弱い光量で感光するような感度が非常に高い処理対象Wであっても、良好に配向処理できる。
Here, since the
具体的には、光配向装置1では低圧放電ランプ11が用いられることで、感光に要する積算光量が100mJ/cm2未満というような高い感度を有する感光性樹脂組成物が処理対象Wであっても、これを良好に配向処理できる。なお、積算光量は、照射光照度(単位:mW/cm2)と照射時間(単位:秒)の積である。
Specifically, the photo-
処理対象Wとなる感光性樹脂組成物は、光架橋、光異性化、または光フリース転位を起こす感光性基を有した組成物である。さらに、処理対象Wとなる感光性樹脂組成物は、積算光量が1mJ/cm2から100mJ/cm2の範囲において異方性を生じる性質を有している。
係る感光性樹脂組成物は、液晶表示素子や液晶レンズ、回折格子などの液晶光学素子、もしくは絶縁性のレジスト材全般に用いられている。
The photosensitive resin composition to be treated W is a composition having a photosensitive group that causes photocrosslinking, photoisomerization, or photofleece rearrangement. Furthermore, the photosensitive resin composition to be processed W has a property of causing anisotropy when the integrated light quantity is in the range of 1 mJ / cm 2 to 100 mJ / cm 2 .
Such photosensitive resin compositions are used for liquid crystal display elements, liquid crystal lenses, liquid crystal optical elements such as diffraction gratings, or insulating resist materials in general.
この場合において、感光性を有する部位の化学構造は任意であるが、処理対象Wとしては、光に感応して架橋反応、異性化反応、または光フリース転位を起こす構造が望ましく、さらに架橋反応を起こす化学構造がより望ましい。
また、処理対象Wとなる感光性樹脂組成物は、200nm〜400nm(少なくとも250nm〜400nm)の波長範囲の光に反応する感光性基を有することが望ましい。感光性基の例としては、ケイ皮酸、アゾベンゼン、クマリン、カルコンなどが挙げられる。
In this case, the chemical structure of the site having photosensitivity is arbitrary, but the processing target W is preferably a structure that undergoes a cross-linking reaction, an isomerization reaction, or a photo-Fries rearrangement in response to light, and further undergoes a cross-linking reaction. The chemical structure that occurs is more desirable.
Moreover, it is desirable that the photosensitive resin composition to be processed W has a photosensitive group that reacts with light in a wavelength range of 200 nm to 400 nm (at least 250 nm to 400 nm). Examples of the photosensitive group include cinnamic acid, azobenzene, coumarin, chalcone and the like.
ここで、光源10が低圧放電ランプ11の弱い光を放射することで、感度が非常に高い処理対象Wを、良好に光処理できるものの、何ら対策を施さなければ、感光に要する光量が光源10の光出力を超えてしまうような処理対象Wを光処理することはできない。
そこで、本実施形態の照射器8は、複数の反射板12のそれぞれが焦点fの回りに回転可能に構成されている。
Here, although the
Therefore, the
図5は反射板12の回転を示す説明図であり、図5(A)は未回転状態を示し、図5(B)は回転状態を示す。
照射器8は、反射板12のそれぞれを、焦点f(低圧放電ランプ11の中心軸)の回りに回転する回転機構を備えている。図5(A)に示すように、反射板12の反射光の反射方向K(反射板12の光軸)が直下を向いた状態、すなわち反射板12のそれぞれの反射方向Kが平行な状態に比べ、図5(B)に示すように、反射板12のそれぞれの回転により反射方向Kを交差させることで、光源10の各々の光が合成され、処理対象Wにおける照度(処理対象Wに照射する光量)が高められる。この照度は、反射板12の回転角度によって任意に可変可能である。これにより、感光に要する光量が光源10の光出力を超えるような処理対象Wでも、適切な照度で光処理を実施できる。
なお、反射板12の回転による光の合成に加え、ワークステージ4の搬送速度を可変して、積算光量を調整してもよいことは勿論である。
FIG. 5 is an explanatory view showing the rotation of the reflecting
The
Needless to say, in addition to the light synthesis by the rotation of the reflecting
次いで、本実施形態の光配向装置1による光処理の評価試験について説明する。
この評価試験では、処理対象Wの感光性樹脂組成物として、波長300nmから400nmの間に感度を有する日産化学工業株式会社製品(型式:RN−3993)が用いられている。
Next, an optical processing evaluation test by the photo-
In this evaluation test, a product (model: RN-3993) having a sensitivity between wavelengths of 300 nm to 400 nm is used as the photosensitive resin composition of the processing target W.
(異方性評価試験)
異方性試験では、偏光光の照射によって処理対象Wに生じた異方性を評価した。また、処理対象Wの感光性樹脂組成物として、本焼成時の温度が異なる2つのサンプルS1、S2を作成して試験を行った。
具体的には、2つのサンプルS1、S2はいずれも、基板に石英材が用いられ、かつ、70℃のホットプレスを用いて90秒間の仮焼成が行われている。そして、サンプルS1は、150℃のホットプレスを用いて20分間焼成することで本焼成されており、サンプルS2は、160℃のホットプレスを用いて20分間焼成することで本焼成されている。
(Anisotropy evaluation test)
In the anisotropy test, the anisotropy generated in the processing target W by irradiation with polarized light was evaluated. In addition, two samples S1 and S2 having different temperatures at the time of main baking were prepared and tested as the photosensitive resin composition to be processed W.
Specifically, both of the two samples S1 and S2 are made of a quartz material for the substrate, and pre-baked for 90 seconds using a 70 ° C. hot press. And sample S1 is main-baked by baking for 20 minutes using a 150 degreeC hot press, and sample S2 is main-baked by baking for 20 minutes using a 160 degreeC hot press.
図6は、サンプルS1の紫外線(UV)吸収スペクトルを示す。
同図に示すように、サンプルS1は、波長200nmから300nmの範囲で比較的高い吸光度を有し、波長350nm以上では、吸光度が略ゼロに等しくなっている。
FIG. 6 shows the ultraviolet (UV) absorption spectrum of sample S1.
As shown in the figure, the sample S1 has a relatively high absorbance in a wavelength range of 200 nm to 300 nm, and the absorbance is substantially equal to zero at a wavelength of 350 nm or more.
なお、サンプルS2の紫外線吸収スペクトルもサンプルS1と概ね同じ傾向を示している。 Note that the ultraviolet absorption spectrum of the sample S2 shows almost the same tendency as the sample S1.
異方性試験において、光配向装置1の光源10の低圧放電ランプ11には、ケミカルランプを用い、波長制御フィルタ16には、アイグラフィックス株式会社製特殊波長制御フィルタを用いた。また、比較試験として、波長制御フィルタ16を用いずに光処理した場合も試験を行った。
In the anisotropy test, a chemical lamp was used as the low-
図7は、波長200〜400nmの偏光光の積算光量を1mJ/cm2から20mJ/cm2の範囲で変化させて光処理することでサンプルS1、S2に生じた異方性の測定結果を示す図である。図7の各数値は、サンプルS1、S2両方の測定結果の最大値で規格化した相対値である。また図8、及び図9は、図7の測定結果をグラフ化した図であり、図8はサンプルS1の測定結果を示し、図9はサンプルS2の測定結果を示す。
これら図7から図9に示すように、サンプルS1、S2は、いずれも焼成温度や、長波長透過フィルタの有無にかかわらず、積算光量が2mJ/cm2から6mJ/cm2の間で高い異方性を示した。
一方、積算光量が6mJ/cm2を超えた範囲では、サンプルS1、S2のいずれも、積算光量が大きくなるにつれて異方性は低くなっている。特にサンプルS1では、積算光量が15mJ/cm2よりも大きくなると異方性は生じず、サンプルS2では、積算光量が12mJ/cm2よりも大きくなると異方性は生じなかった。
FIG. 7 shows measurement results of anisotropy generated in samples S1 and S2 by changing the integrated light amount of polarized light having a wavelength of 200 to 400 nm in the range of 1 mJ / cm 2 to 20 mJ / cm 2 and performing light treatment. FIG. Each numerical value in FIG. 7 is a relative value normalized by the maximum value of the measurement results of both samples S1 and S2. 8 and 9 are graphs of the measurement results of FIG. 7, FIG. 8 shows the measurement results of sample S1, and FIG. 9 shows the measurement results of sample S2.
These 7 as shown in FIG. 9, sample S1, S2 are both or baking temperatures, with or without a long wavelength pass filter, integrated light quantity is high at between 2 mJ / cm 2 of 6 mJ / cm 2 different Showed directionality.
On the other hand, in the range where the integrated light quantity exceeds 6 mJ / cm 2 , the anisotropy of both the samples S1 and S2 decreases as the integrated light quantity increases. In particular samples S1, integrated light quantity anisotropy becomes larger than 15 mJ / cm 2 does not occur, the sample S2, the integrated light quantity becomes large when the anisotropic than 12 mJ / cm 2 did not occur.
(配向性評価)
配向性試験では、偏光光の照射によって処理対象Wに生じた配向を評価した。また、処理対象Wの感光性樹脂組成物として、本焼成時の温度が異なる2つのサンプルS3、S4を試験に用いた。
具体的には、2つのサンプルS3、S4はいずれも、基板にITOベタガラスが用いられ、かつ、70℃のホットプレスを用いて90秒間の仮焼成が行われている。そして、サンプルS3は、150℃のホットプレスを用いて20分間焼成することで本焼成されており、サンプルS4は、160℃のホットプレスを用いて20分間焼成することで本焼成されている。
(Orientation evaluation)
In the orientation test, the orientation produced in the processing object W by irradiation with polarized light was evaluated. Moreover, as the photosensitive resin composition to be processed W, two samples S3 and S4 having different temperatures during the main baking were used for the test.
Specifically, in both the samples S3 and S4, ITO solid glass is used for the substrate, and pre-baking is performed for 90 seconds using a 70 ° C. hot press. And sample S3 is main-baked by baking for 20 minutes using a 150 degreeC hot press, and sample S4 is main-fired by baking for 20 minutes using a 160 degreeC hot press.
なお、サンプルS3、S4の紫外線吸収スペクトルは、サンプルS1と概ね同じ傾向を示している。 Note that the ultraviolet absorption spectra of the samples S3 and S4 show almost the same tendency as the sample S1.
光配向装置1の光源10、及び波長制御フィルタ16については、異方性評価試験と同様である。
The
図10は、波長200〜400nmの偏光光の積算光量を1mJ/cm2から20mJ/cm2の範囲で変化させて光処理することでサンプルS3、S4に生じた配向性の評価結果を示す図である。
同図に示すように、サンプルS3、S4のいずれにおいても、波長制御フィルタ16を用いた方が積算光量の広い範囲で配向性が良好であった。また、サンプルS3では、サンプルS4と比較して、積算光量のより広い範囲で配向性が良好であった。
FIG. 10 is a diagram showing the evaluation results of the orientation produced in samples S3 and S4 by changing the integrated light quantity of polarized light having a wavelength of 200 to 400 nm in the range of 1 mJ / cm 2 to 20 mJ / cm 2 and performing the light treatment. It is.
As shown in the figure, in each of the samples S3 and S4, the orientation using the
具体的には、サンプルS3では、波長制御フィルタ16が用いられていない場合には、積算光量が3mJ/cm2から9mJ/cm2の範囲において配向性が良好であった。波長制御フィルタ16が用いられた場合には、積算光量が3mJ/cm2から7mJ/cm2の範囲において配向性が良好であった。
一方、サンプルS4では、波長制御フィルタ16が用いられていない場合には積算光量が3mJ/cm2から5mJ/cm2の範囲において配向性が良好であり、また、1mJ/cm2から7mJ/cm2の範囲においても配向性が比較的良好であった。波長制御フィルタ16が用いられている場合には、積算光量が3mJ/cm2から5mJ/cm2の範囲において配向性が良好であった。
さらに、サンプルS3、S4では、いずれも、積算光量が15mJ/cm2以上の範囲において、波長制御フィルタ16の有無にかかわらず、光処理後でも無配向であった。
Specifically, in the sample S3, when the
On the other hand, in the sample S4, it is good orientation in a range integrated light quantity from 3 mJ / cm 2 of 5 mJ / cm 2 in the case of the
Furthermore, in samples S3 and S4, both were non-oriented even after the light treatment, regardless of the presence or absence of the
これらの評価試験によれば、偏光光の波長を波長制御フィルタ16の有無にかかわらず、数mJ/cm2の弱い積算光量で、処理対象Wの感光性樹脂組成物を良好に配向処理できることが示される。また、波長制御フィルタ16を用いて積極的に波長を制限せずとも、十分に良好な配向処理ができることが示されている。
According to these evaluation tests, the photosensitive resin composition of the processing object W can be satisfactorily oriented with a weak integrated light quantity of several mJ / cm 2 regardless of the presence or absence of the
以上説明したように、本実施形態の光配向装置1は、光源10が低圧放電ランプ11を備え、当該低圧放電ランプ11の光で配向処理する構成とした。
これにより、200〜400nmの波長域において積算光量が100mJ/cm2未満の微少な光量で感光するような高感度な感光性樹脂組成物を処理対象Wとして、良好な配向処理ができる。
また、光源10が低出力であるため、光源10が例えば高圧放電ランプを備える構成に比べて、光源10の冷却に必要な能力、及び電力も少なくて済むので、光配向装置1の構成を簡略化でき、またコストも抑えられる。これに加えて、波長制御フィルタ16やワイヤーグリッド偏光子ユニット20が光源10の熱によって劣化することも抑制される。
As described above, in the
Thereby, it is possible to perform a good alignment process using a highly sensitive photosensitive resin composition that is sensitive to a minute light amount of less than 100 mJ / cm 2 in the wavelength range of 200 to 400 nm as the processing object W.
In addition, since the
また本実施形態によれば、処理対象Wである感光性樹脂組成物は、光架橋、光異性化、または光フリース転位を起こす感光性基を有する材料とした。これにより、液晶表示素子や液晶レンズ、回折格子などの液晶光学素子、もしくは絶縁性のレジスト材全般に用いられる感光性樹脂組成物を、好適に光処理できる。 Moreover, according to this embodiment, the photosensitive resin composition which is the processing target W is a material having a photosensitive group that causes photocrosslinking, photoisomerization, or photofleece rearrangement. Thereby, a liquid crystal display element, a liquid crystal lens, a liquid crystal optical element such as a diffraction grating, or a photosensitive resin composition used for all insulating resist materials can be suitably subjected to light treatment.
また本実施形態の光配向装置1は、光源10が直管形の低圧放電ランプ11を備え、この低圧放電ランプ11の輝度ムラによって処理対象Wに生じる低照度箇所の照度に合わせて、高照度箇所を照らす光を減じる減光フィルタ18を備える。
これにより、光源10の輝度ムラに起因して生じる処理対象Wの照度ムラが抑えられる。
Further, in the photo-
Thereby, the uneven illuminance of the processing target W caused by the uneven brightness of the
また本実施形態の光配向装置1は、複数の光源10を備え、それぞれの光源10は、直列に並んだ低圧放電ランプ11を備え、なおかつ、それぞれの光源10が並列に配置されている。そして、隣り合う光源10同士は、直列に並ぶ低圧放電ランプ11の間の隙間15がずれるように配置され、隙間15には専用補助反射板22が設けられている。
これにより、光源10が、直列に並んだ低圧放電ランプ11を備えることで、大型の処理対象Wを光処理できる。また、隣り合う光源10同士は、直列に並ぶ低圧放電ランプ11の間の隙間15がずれるように配置され、さらに隙間15には専用補助反射板22が設けられているので、隙間15による照度ムラが抑えられる。
The photo-
Thereby, since the
また本実施形態の光配向装置1は、複数の光源10と、光源10ごとに設けられ、反射方向Kを可変な反射板12と、を備え、それぞれの反射板12の反射方向Kによって処理対象Wに照射される光量が可変になっている。
これにより、処理対象Wの感度が低く、1つの光源10の光量だけでは感光させることができない場合でも、複数の光源10の光を合成して照度を高めて感光させることができる。
In addition, the
As a result, even when the sensitivity of the processing target W is low and the light cannot be exposed with only the light amount of one
また本実施形態の光配向装置1は、複数本の低圧放電ランプ11が直列に並べられた複数の光源10を並列に配置した照射器8を有する。
これにより、幅方向Yが低圧放電ランプ11の全長よりも長い処理対象Wの全幅範囲は勿論のこと、当該幅方向Yに垂直な方向(手圧放電ランプ11の並列方向)の広い範囲に光を照射可能にすることができる。また、各光源10における低圧放電ランプ11同士の隙間15が、ワークステージ4の幅方向Yにおいて重なることがなく、隙間15の重なりによる照度ムラが抑えられる。
Moreover, the photo-
Thereby, not only the full width range of the processing target W whose width direction Y is longer than the full length of the low
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。 The above-described embodiment is merely an example of one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the gist of the present invention.
図11は、本発明の変形例に係る照射器108の概略構成を示す図である。
上述した実施形態においては、減光フィルタ18を備えることによって、光源10の輝度ムラに起因して生じる処理対象Wの照度ムラが抑えられている。これに対して、図11に示すように、低照度箇所の照度を上げる側面補助反射板118を設けても良い。
側面補助反射板118は、処理対象Wの照射面における低照度箇所を照らす光を増やし、その低照度箇所の照度を上昇させる補助反射機構を構成する。側面補助反射板118は、照射器108の内部の両側面、及び光源10の間の、適宜の位置に適宜の数だけ設けられる。
本変形例によれば、低圧放電ランプ11が輝度ムラを有した場合でも、当該輝度ムラに起因した照度ムラを抑え、処理対象Wに均一な光を照射することができる。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of an
In the embodiment described above, the illuminance unevenness of the processing target W caused by the luminance unevenness of the
The side
According to this modification, even when the low-
上述した実施形態においては、照射器8の光源10が低圧放電ランプ11を備えたが、これに限らない。例えば、紫外線を放射するLED等の発光素子であってもよい。
この場合において、例えば低圧放電ランプ11と同程度に長い矩形状の発光面を有する発光素子を光源10として用いてもよい。または、複数の発光素子が直線状に隙間をあけて配置した線状光源を光源10として用いてもよい。
発光素子から成る光源10が長手方向に輝度ムラを有している場合にも、上述した減光フィルタ18や補助反射機構(側面補助反射いた118)を用いて、照射面での照度ムラを抑えることができる。
また、複数の発光素子を直線状に隙間をあけて配置して線状光源である上記光源10を構成した場合、複数の光源10を並列に配置するときには、隣り合う列の光源10において、発光素子の間の隙間をずらして配置することが好ましい。
In the above-described embodiment, the
In this case, for example, a light emitting element having a rectangular light emitting surface as long as the low
Even when the
Further, when the
また例えば、光源10は、中圧UVランプであってもよい。この場合において、処理対象Wが微少光量で感光するときには、必要に応じて、光源10の光が、NDフィルタ等の減光手段によって減じられる。
For example, the
また例えば、上述した実施形態では、光処理装置の一例として光配向装置1を例示したが、本発明は、これに限らず、任意の光処理に適用可能である。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
1 光配向装置(光処理装置)
8、108 照射器
10 光源
11 低圧放電ランプ
12 反射板
13 絶縁体
15 隙間
16 波長制御フィルタ
18 減光フィルタ(フィルタ)
19 フィルタユニット
20 ワイヤーグリッド偏光子ユニット
22 専用補助反射板
118 側面補助反射板(補助反射機構)
K 反射方向
W 処理対象
X 搬送方向
Y 幅方向
f 焦点
α 距離
β 幅
1 Photo-alignment device (light processing device)
8, 108 Irradiator 10
19
K Reflection direction W Process target X Transport direction Y Width direction f Focus α Distance β Width
Claims (6)
前記処理対象は、200nm〜400nmの波長域において感光に要する積算光量が100mJ/cm2未満の感度を有する感光性樹脂組成物であり、
前記光源は、低圧放電ランプ、または、発光素子である
ことを特徴とする光処理装置。 A light processing device having a light source that emits ultraviolet light, and a wire grid polarizer, and irradiating the processing object with polarized light polarized by the wire grid polarizer,
The object to be treated is a photosensitive resin composition having a sensitivity with an integrated light amount required for photosensitivity of less than 100 mJ / cm 2 in a wavelength range of 200 nm to 400 nm,
The light source is a low-pressure discharge lamp or a light-emitting element.
ことを特徴とする請求項1に記載の光処理装置。 The photoprocessing apparatus according to claim 1, wherein the photosensitive resin composition to be processed is a material having a photosensitive group that causes photocrosslinking, photoisomerization, or photofleece rearrangement.
前記線状光源の長手方向の輝度ムラによって前記処理対象に生じる低照度箇所の照度に合わせて、高照度箇所を照らす光を減じるフィルタ、または光を増やす補助反射機構を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光処理装置。 The light source is a linear light source;
A filter that reduces light that illuminates a high illuminance spot or an auxiliary reflection mechanism that increases light according to the illuminance of a low illuminance spot that occurs in the processing target due to luminance unevenness in the longitudinal direction of the linear light source. Item 3. The optical processing device according to item 1 or item 2.
前記光源のそれぞれは、隙間をあけて前記低圧放電ランプが直列に並べられ、又は、複数の前記発光素子が直線状に隙間をあけて配置され、
隣り合う列の前記光源同士では、前記低圧放電ランプ、又は前記発光素子の間の隙間がずれている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光処理装置。 A plurality of light sources that are linear light sources arranged in parallel with each other;
Each of the light sources, the low-pressure discharge lamps are arranged in series with a gap, or a plurality of the light emitting elements are linearly arranged with a gap,
The light processing apparatus according to claim 1, wherein a gap between the low pressure discharge lamps or the light emitting elements is shifted between the light sources in adjacent rows.
前記光源ごとに設けられ、反射方向を可変な反射板と、を備え、
それぞれの前記反射板の反射方向によって前記処理対象に照射される光量が可変である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光処理装置。 A plurality of the light sources;
A reflection plate provided for each light source and having a variable reflection direction;
The light processing apparatus according to claim 1, wherein the amount of light applied to the processing target is variable depending on a reflection direction of each of the reflection plates.
前記照射器には、前記光源が並列に配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光処理装置。 An illuminator containing a plurality of light sources that are linear light sources;
In the irradiator, the light sources are arranged in parallel.
The optical processing apparatus according to claim 1, wherein
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