DE69837961T2

DE69837961T2 - Bestrahlungsvorrichtung für eine Orientierungsschicht für Flüssigkristallanzeigen

Info

Publication number: DE69837961T2
Application number: DE69837961T
Authority: DE
Inventors: Shinji Kawasaki-shi Suzuki; Osamu Mishima-shi Mizuno
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2018-10-29
Also published as: EP0913720A2; EP0913720B1; KR19990037466A; US6190016B1; EP1750163A3; KR100510888B1; EP0913720A3; DE69837961D1; EP1750163A2; TW536644B

Description

Technischer Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung mit polarisiertem Licht für eine optische Ausrichtung von Flüssigkristallen durch Bestrahlen einer Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelementes mit polarisiertem Licht.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Flüssigkristall-Zellelement besteht üblicherweise aus zwei Substraten. Auf einem dieser Substrate werden ein Treibersystem zum Ansteuern eines Flüssigkristalls (beispielsweise ein Dünnschicht-Transistor), Elektroden zum Ansteuern der Flüssigkristalle, welche aus durchsichtigen, leitenden Filmen bestehen, sowie eine Ausrichtungsschicht oder dergleichen zum Ausrichten der Flüssigkristalle in eine bestimmte Richtung gebildet. Auf dem anderen dieser Substrate wird ein Lichtabschirm-Film, welcher als schwarze Matrix bezeichnet wird, gebildet. Bei einem Farbflüssigkristall-Zellelement werden ein Farbfilter, Elektroden zum Ansteuern des Flüssigkristalls sowie eine Ausrichtungsschicht gebildet.
Die Ausrichtungsschicht wird üblicherweise dadurch hergestellt, dass die Oberfläche einer Dünnschicht, wie Polyimidharz oder dergleichen, einer Behandlung unterzogen wird, welche Reiben genannt wird, und dass sie mit feinen Rillen in einer bestimmten Richtung versehen wird, was die Funktion hat, dass die Moleküle der Flüssigkristalle entlang dieser Rillen in einer bestimmten Richtung ausgerichtet werden. Bei dieser Reibebehandlung wird weit verbreitet ein Verfahren angewendet, bei welchem die Ausrichtungsschicht durch Reiben des Substrates mit einem Tuch hergestellt wird, das Reibtuch genannt wird, und mit dem eine sich drehende Rolle umwickelt ist.
Die Bildung der Ausrichtungsschicht durch Reiben wird durch Reiben des Substrates mit dem Reibtuch durchgeführt. Hierbei ist das Auftreten von nachteiligen Effekten, wie Staub, statische Elektrizität, Kratzer und dergleichen, und eine Verringerung der Ausbeute deshalb nicht vermeidbar.
In letzter Zeit wurde deshalb eine Technik vorgeschlagen, bei welcher die Ausrichtung der Flüssigkristalle durchgeführt wird, ohne dass die Ausrichtungsschicht dem vorstehend beschriebenen Reiben unterzogen wird (die Technik zur Ausrichtung der Flüssigkristalle ohne Reiben wird nachfolgend „Nichtreiben" genannt).
Die Technik des Nichtreibens ist ein Verfahren unter Verwendung von polarisiertem Licht. Bei diesem Verfahren wird folgendes durchgeführt:

1) Die Dünnschicht als Ausrichtungsschicht, wie Polyimidharz oder dergleichen, wird mit polarisiertem Licht bestrahlt. Das Polymer der Dünnschicht wird einer Polarisation sowie einer Strukturveränderung unterzogen, welche nur in einer bestimmten Richtung durch eine photochemische Reaktion produziert wird.
2) Auf diese Weise wird eine Ausrichtung der Moleküle der Flüssigkristalle auf der Dünnschicht durchgeführt (nachfolgend wird diese Ausrichtungstechnik Technik der optischen Ausrichtung genannt).

Bei diesem Verfahren wird als ausgestrahltes polarisiertes Licht häufig UV-Strahlung (ultraviolette Strahlung) mit hoher Energie benutzt.
In „Nematic Homogenous Alignment by Photo Depolymerization of Polyimide" (Nematische homogene Ausrichtung durch Photodepolymerisation von Polyimid), Proceedings of the international display research conference Japan Display (Tagungsband der Internationalen Konferenz über Display-Forschung Japan Display) vom 01. Januar 1994, Seiten 213 bis 216, offenbaren Masaki Hasegawa et al. die Möglichkeit der Ausrichtung einer Polyimid-Ausrichtungssschicht, indem diese einer linear polarisierten tiefen UV-Strahlung ausgesetzt wird. In WO 97/37273 wird ein Verfahren zum Induzieren einer Ausrichtung und einer Vor-Neigung in einer Flüssigkristall-Ausrichtungsschicht durch Bestrahlen mit polarisiertem Licht offenbart. Die Wellenlänge des polarisierten Lichtes liegt innerhalb des Absorptionsbandes der anisotropisch absorbierenden Moleküle, welche in der Ausrichtungsschicht enthalten sind. Wenn das Licht einer UV-Lampe als Lichtquelle verwendet wird, tritt das Licht, nachdem es von einem polarisierenden Element polarisiert wurde, durch eine Natronkalkglasplatte zum Zerteilen in kleinere Wellenlängen.
Vor kurzem wurde auch ein Ausrichtungsschicht-Material entwickelt, bei welchem durch sichtbare Strahlung eine Polarisation oder Strukturveränderung erfolgt.
11 zeigt in schematischer Form eine bekannte Anordnung einer Bestrahlungsvorrichtung, welche polarisiertes Licht ausstrahlt und eine optische Ausrichtung einer Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelementes durchführt. Eine solche Anordnung wird in JP 10090684 und US 5934780 des Anmelders offenbart. Diese Druckschriften gehören nicht zum Stand der Technik gemäß Art. 54 EPÜ.
In der Zeichnung weist eine Bestrahlungsvorrichtung 10 eine Lampe 1 auf, welche Licht ausstrahlt, das UV-Strahlung enthält, welches von einem ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert wird, von einem ersten Planspiegel 3 reflektiert wird und in eine Integratorlinse 4 (welche auch Fliegenaugenlinse genannt werden kann) einfällt. Das aus der Integratorlinse 4 austretende Licht fällt über einen Verschluss 5 sowie über einen zweiten Planspiegel 6 in eine Kollimationslinse 7 ein, welche das Licht in paralleles Licht umwandelt, welches in ein Polarisationselement 8 einfällt. Das aus dem Polarisationselement 8 austretende polarisierte Licht fällt in ein Werkstück W, wie ein Flüssigkristall-Zellelement oder dergleichen, ein.
Zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle wird jedoch eine große Oberfläche benötigt. Der Lichtfluss breitet sich daher auf der Austrittsseite der Kollimationslinse aus. Um über den gesamten Bestrahlungsbereich polarisiertes Licht zu erhalten, wird deshalb ein gigantisches Polarisationselement benötigt.
Zusammenfassung der Erfindung
In Anbetracht des Vorangehenden besteht eine Hauptaufgabe der Erfindung darin, eine Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelementes anzugeben, bei welcher die Erfordernis eines großen Polarisationselementes vermieden werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bestrahlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1.
Um das Polarisationselement zu verkleinern, kann es in einem Bereich angeordnet werden, in welchem das Licht fokussiert wird (d.h. in der Nähe einer Integratorlinse). Ein solcher Bereich, in welchem das Licht fokussiert wird, ist jedoch heiß. Daher werden entweder ein vielschichtiger Film (Interferenzfilm) oder ein Polarisationselement, in welchem mehrere Glasplatten im Brewsterwinkels zueinander angeordnet sind, oder dergleichen, verwendet. Bei diesen Polarisationselementen kann jedoch kein gleichmäßiges polarisiertes Licht über die gesamte zu bestrahlende Fläche erhalten werden, wenn kein paralleles Licht einfällt. Nichtparalleles Licht fällt in die vorstehend beschriebene Stelle ein, in welcher das Licht fokussiert wird. Der Winkel des in den Mittelbereich des Polarisationselements einfallenden Lichtes unterscheidet sich daher vom Winkel des in den Außenumfangsbereich einfallenden Lichtes.
Hierbei ist unter dem Begriff „paralleles Licht" Licht zu verstehen, bei welchem Strahlen im optischen Weg, welche aus der Lichtquellenmitte austreten und welche jeweils in jeden Punkt auf der Bestrahlungsfläche einfallen, auf der Lichteinfallsseite der Bestrahlungsfläche zueinander parallel sind. Diese Strahlen im optischen Weg, welche aus der Lichtquellenmitte austreten, werden nachfolgend als „Mittellichtstrahlen" bezeichnet.
Bei dem Polarisationselement, bei welchem der vielschichtige Film (Interferenzfilm) verwendet wird, ist daher der Anteil des nichtpolarisierten Lichtes im Außenumfangsbereich des Bestrahlungsbereiches groß.
Bei dem Polarisationselement, bei welchem der Brewsterwinkel verwendet wird, nimmt im Außenumfangsbereich die Beleuchtungsintensität eines bestimmten Anteils des polarisierten Lichts ab und die Polarisationsrichtung ändert sich ebenfalls.
Die Erfinder haben jedoch als Ergebnis umfangreicher Forschungen Folgendes festgestellt und die Erfindung entworfen:

(1) Wenn das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes, mit welchem die Ausrichtungsschicht bestrahlt wird, d.h. der Anteil an polarisiertem Licht einer vorgegebenen Richtung im gesamten ausgestrahlten Licht, einen gewissen Wert aufweist, kann eine optische Ausrichtung der Ausrichtungsschicht durchgeführt werden. Das heißt, man kann die Flüssigkristall-Moleküle auf der Ausrichtungsschicht ausrichten.
(2) Die Verteilung des Anteils an unpolarisiertem Licht (die vom Ort abhängige Größe des Anteils an unpolarisiertem Licht) oder die Verteilung der Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichtes in einer bestimmten Richtung sowie die Verteilung der Polarisationsrichtung (der vom Ort abhängige Unterschied der Polarisationsrichtung) kann durch die Integratorlinse vergleichmäßigt werden.
(3) Wenn auf der Einfallsseite des Polarisationselementes eine Linse vorhanden ist, welche den Einfall des fokussierten Lichtes oder des gestreuten Lichtes erlaubt, und das Austreten des parallelen Lichts erlaubt, kann das parallele Licht in das Polarisationselement einfallen.

Das Polarisationselement, bei welchem der vielschichtige Film verwendet wird, oder das Polarisationselement, bei welchem der Brewsterwinkel verwendet wird, können als Polarisationselement verwendet werden. Wenn das Polarisationselement unter Verwendung des Brewsterwinkels auf der Oberfläche zumindest einer Glassplatte verwendet wird, kann darüber hinaus ein vielschichtiger Film mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht einem hohen Reflexionsgrad für S-polarisiertes Licht gebildet werden und eine Verbesserung des Extinktionsverhältnisses kann versucht werden.
Mit der Anordnung des Polarisationselements vor der Integratorlinse sind die Vorteile wie folgt:
Das unpolarisierte Licht im Außenumfangsbereich des Polarisationselements wird über den gesamten Bestrahlungsbereich gestreut, wodurch das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichtes über den gesamten Bestrahlungsbereich vergleichmäßigt wird.
Der Level des unpolarisierten Lichtes im Außenumfangsbereich liegt deshalb unterhalb des Levels, welcher auf eine optische Ausrichtung der Ausrichtungsschicht einen negativen Einfluss ausübt. Man kann somit im Außenumfangsbereich des zu bestrahlenden Bereiches eine Polymerreaktion außerhalb der bestimmten Richtung auf kleiner/gleich einer vorgegebenen Menge unterdrücken. Man kann deshalb verhindern, dass im Außenumfangsbereich des zu bestrahlenden Bereiches örtlich Fehlerstellen entstehen. Somit kann man die Ausbeute vermehren.
Ferner kann man parallele Strahlen in das Polarisationselement einfallen lassen, wenn das Licht über die Linse, aus der die parallelen Strahlen austreten, in das Polarisationselement einfällt. Somit kann über den gesamten Oberflächenbereich der zu bestrahlenden Ausrichtungsschicht gleichmäßiges polarisiertes Licht erhalten werden. Daher kann das Entstehen von örtlichen Fehlerstellen im Außenumfangsbereich des Bestrahlungsbereiches verhindert werden. Auf diese Weise kann die Ausbeute gesteigert werden.
Zusätzlich kann beim Polarisationselement unter Verwendung des Brewsterwinkels, welches aus mehreren Glasplatten besteht, ein dielektrischer mehrschichtiger Film mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht auf zumindest eine Glasplatte aufgedampft werden.
Auf diese Weise kann das S-polarisierte Licht, welches durch die mit dem vielschichtigen Film versehene Glasplatte tritt, verringert werden und somit das Extinktionsverhältnis verbessert werden.
Die gleiche Wirkung kann erzielt werden ungeachtet dessen, ob dieser vielschichtige Film auf der Oberfläche der Glasplatte oder auf ihrer Rückseite gebildet ist.
Es ist unerheblich, auf welcher Glasplatte der vielschichtige Film gebildet ist. Wenn sich der Film jedoch auf der Oberseite der ersten Glasplatte auf der Einfallsseite befindet, kann die Reflexion in einem Schritt mit der größten Stärke des Anteils an S-polarisiertem Licht erfolgen. Auf diese Weise kann der Anteil an S-polarisiertem Licht, der in das Polarisationselement einfällt, mit der höchsten Wirksamkeit reduziert werden. Darüber hinaus hindert eine mehrwegige Reflexion den vom vielschichtigen Film reflektierten Anteil an S-polarisiertem Licht daran, durch das Polarisationselement hindurchzugehen, so dass das Extinktionsverhältnis verbessert wird.
Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, die rein zu Illustrationszwecken eine einzige Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung der Anordnung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung;
2(a) und (b) sind jeweils schematische Darstellungen, bei denen das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts mittels der Integratorlinse vergleichmäßigt wird, wenn ein Polarisationselement mit einem vielschichtigen Film verwendet wird;
3 ist eine schematische Darstellung, bei welcher das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts mittels der Integratorlinse vergleichmäßigt wird, wenn ein Polarisationselement mit einem vielschichtigen Film verwendet wird;
4 ist eine schematische Darstellung eines Falls, in welchem die in 1 dargestellte Bestrahlungsvorrichtung für ein Bildelement-Teilungsverfahren angewendet wird;
5 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung;
6 ist eine schematische Darstellung eines Falls, bei dem in einem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels ein vielschichtiger Film auf der Oberseite oder Rückseite der Glasplatte gebildet wird;
7(a) und (b) sind jeweils schematische Darstellungen eines Falls, bei dem in einem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels ein vielschichtiger Film auf der Oberseite oder Rückseite der Glasplatte gebildet wird;
8 ist eine schematische Darstellung der Neigung der Polarisationsrichtung im Fall eines Einfalls des gestreuten Lichts in ein Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels;
9(a) und (b) sind jeweils schematische Darstellungen eines Falls, bei dem in einem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels ein vielschichtiger Film auf der Oberseite oder Rückseite der Glasplatte gebildet wird;
10 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung gemäß dem Ansatz (2); und
11 ist eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Bestrahlungsvorrichtung, wobei die optische Ausrichtung einer Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements durchgeführt wird.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des oben beschriebenen Ansatzes (1) gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Darstellung sind dieselben Teile, wie sie für die bekannte Vorrichtung von 11 dargestellt wurden, mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform ist ein Polarisationselement 8 mit einem vielschichtigen Film auf der Einfallsseite einer Integratorlinse 4 angeordnet. Ein Bandpassfilter ist auf der Austrittsseite eines Verschlusses 5 angeordnet. Dieser Bandpassfilter 11 schirmt Licht ab, welches durch das Polarisationselement 8 polarisiert wird und in einem Wellenlängenbereich außerhalb eines bestimmten (vorgeschriebenen) Wellenlängenbereichs liegt. Der Bandpassfilter 11 kann in jeder Position im optischen Weg zwischen dem ovalen Fokussierspiegel 2 und einem Werkstück W angeordnet sein. In der Darstellung wird das Licht, welches die aus einer Lampe 1 ausgestrahlte UV-Strahlung enthält, von dem ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert, von einem ersten Planspiegel 3 reflektiert und fällt in das Polarisationselement 8 mit dem vielschichtigen Film ein.
Bei dem Polarisationselement 8 wird die Lichtinterferenz auf dem mehrschichtigen Film genutzt. Durch einen Interferenzeffekt wird ein Teil des polarisierten Lichts mit einem bestimmten Wellenlängenbereich abgeschirmt oder gedämpft. Der bestimmte Wellenlängenbereich, in dem dieser Teil des polarisierten Lichts abgeschirmt oder gedämpft wird, beträgt herkömmlicherweise einige Dutzend nm bis einige hundert und einige zehn nm und weist somit eine geringe Breite auf.
Wenn in diesem Fall eine Lampe, deren Emissionsbereich sich in einem breiten Wellenlängenbereich befindet, wie eine Quecksilber-Höchstdrucklampe, eine Xenonlampe oder dergleichen, mit einem Polarisationselement kombiniert und verwendet wird, geht das Licht in dem Wellenlängenbereich außerhalb des bestimmten Wellenlängenbereichs durch das Polarisationselement hindurch, ohne polarisiert zu werden.
Deshalb ist es notwendig, zusätzlich den Bandpassfilter 11 zu verwenden, um das Licht, dessen Wellenlängen außerhalb des bestimmten Wellenlängenbereichs liegt, abzuschirmen. Darüber hinaus kann an Stelle des Bandpassfilters 11 ein Wellenlängen-Auswahlspiegel verwendet werden.
Die Wellenlängeneigenschaft dieses Bandpassfilters 11 besteht selbstverständlich darin, das aus dem Polarisationselement austretende unpolarisierte Licht entsprechend abzuschirmen. Dies bedeutet, dass der Durchlasswellenlängenbereich des Bandpassfilters sowie der Reflexionswellenlängenbereich des Wellenlängen-Auswahlspiegels so eingestellt sind, dass sie etwas kleiner als die oder gleich der Breite des Wellenlängenbereichs sind, in welchem die Abschirmung oder Abschwächung durch das Polarisationselement erfolgt.
In 1 ist das in das Polarisationselement 8 einfallende Licht kein paralleles Licht, da es durch den ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert und durch den ersten Planspiegel 3 reflektiert wurde. Daher wird in der Nähe der optischen Achse des mit einem bestimmten Wellenlängenbereich zu bestrahlenden Bereichs polarisiertes Licht erzielt, während außerhalb des peripheren Bereichs unpolarisiertes Licht erzielt wird.
Diese Umstände werden unten näher erklärt.
Wenn sich der Einfallswinkel des in den vielschichtigen Film des Polarisationselements 8 einfallenden Lichts verändert, verändert sich die Laufstrecke des Einfallslichts im Film (optische Dicke des Films). Dementsprechend verändert sich der Wellenlängenbereich, in welchem die Interferenz erfolgt (die Wellenlänge, die einen bestimmten Anteil an polarisiertem Licht abschirmen oder abschwächen kann). Dies nennt man „Verschiebung der Abschirmwellenlängencharakteristik des vielschichtigen Films".
Dies bedeutet Folgendes: Wenn das Polarisationselement direkt mit nichtparallelem Licht ohne Verwendung einer Kollimationslinse oder eines Kollimationsspiegels verändert bestrahlt wird, vergrößert sich der Einfallswinkel und verschiebt sich die Abschirmwellenlängencharakteristik um so mehr, je mehr man sich dem äußeren Umfangsbereich des zu bestrahlenden Bereichs des vielschichtigen Films nähert.
Wenn sich die Wellenlängencharakteristik des Lichts verschiebt, geht das Licht unverändert durch das Polarisationselement, ohne polarisiert zu werden, selbst wenn sich das Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich befindet.
2(a) ist eine schematische Darstellung der Polarisationsrichtung in dem zu bestrahlenden Bereich im Fall eines Einfalls parallelen Lichts in das Polarisationselement mit einem vielschichtigen Film (Interferenzfilm). 2(b) ist eine schematische Darstellung der Polarisationsrichtung in dem zu bestrahlenden Bereich im Fall eines Einfalls von gestreutem Licht in das Polarisationselement mit einem vielschichtigen Film (Interferenzfilm). Die Polarisationsrichtung ist in den Zeichnungen mit Hilfe von Pfeilen dargestellt.
Im Fall des Einfalls parallelen Lichts in das Polarisationselement mit einem vielschichtigen Film ist die Polarisationsrichtung in dem zu bestrahlenden Bereich über den gesamten Bereich gleich, wie dies in 2(a) dargestellt ist.
Hingegen wird in dem Fall, dass gestreutes Licht auf das Polarisationselement in der Nähe der optischen Achse einfällt, wo der Einfallswinkel des Lichts etwa 0 Grad beträgt, polarisiertes Licht erzielt, wie dies in 2(b) dargestellt wird. Der Einfallswinkel ist jedoch umso größer, je mehr man sich dem äußeren Umfangsbereich des zu bestrahlenden Bereichs nähert. Abhängig vom Lichteinfallswinkel wird im äußeren Umfangsbereich unpolarisiertes Licht erzielt. In der Nähe der optischen Achse des zu bestrahlenden Bereichs wird daher in einem bestimmten Wellenlängenbereich polarisiertes Licht erzielt, während im äußeren Umfangsbereich unpolarisiertes Licht erzielt wird.
In 1 fällt das aus dem Polarisationselement 8 austretende Licht in die Integratorlinse 4 ein, die die Verteilung des Anteils an unpolarisiertem Licht oder die Verteilung der Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts in einer bestimmten Richtung sowie die Verteilung der Polarisationsrichtung vergleichmäßigt. Daher wird das unpolarisierte Licht im äußeren Umfangsbereich des Polarisationselements 8 durch die Wirkung der Integratorlinse 4 über den gesamten zu bestrahlenden Bereich gestreut, wodurch das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts über den gesamten zu bestrahlenden Bereich vergleichmäßigt wird.
Die Richtcharakteristik des Anteils an unpolarisiertem Licht und die Richtcharakteristik des Anteils an polarisiertem Licht werden durch die Integratorlinse 4 addiert, wie dies in 2(a) und 2(b) veranschaulicht wird. Die Polarisationsrichtung wird über den gesamten zu bestrahlenden Bereich vergleichmäßigt.
Das aus der Integratorlinse 4 austretende Licht fällt über den Verschluss 5 in den Bandpassfilter 11 ein. Das Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich, welches durch dein Bandpassfilter 11 hindurchging, fällt über einen zweiten Planspiegel 6 in das Werkstück W, wie ein Flüssigkristall-Zellelement oder dergleichen, ein.
Das in das Werkstück W einfallende Licht ist, wie in 3 veranschaulicht wird, Licht, welches einen Anteil an unpolarisiertem Licht sowie einen Anteil an polarisiertem Licht enthält. Das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts ist über den gesamten zu bestrahlenden Bereich gleichmäßig. Wenn das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts, mit welchem die Ausrichtungsschicht bestrahlt wird, einen gewissen Wert aufweist, kann eine optische Ausrichtung der Ausrichtungsschicht durchgeführt werden. Somit kann eine optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W ohne Störung durchgeführt werden.
Wenn die Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements ausgerichtet wird, wird ein Bildelement in zwei oder mehrere Bildelemente unterteilt, und die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristalle wird in dem jeweiligen durch die Teilung entstandenen Bildelement verändert, wodurch der Sehwinkel der Flüssigkristall-Anzeige verbessert wird. Dieses Verfahren wird Bildelement-Teilungsverfahren oder Multi-Domänen-Verfahren genannt.
Im Fall einer Anwendung der optischen Ausrichtung für dieses Bildelement-Teilungsverfahren wird unter Verwendung einer Maske ein Teil des durch die Teilung entstandenen Bildelements mit polarisiertem Licht bestrahlt. Sodann wird die Maske ausgetauscht, und der andere Teil des durch die Teilung entstandenen Bildelements wird mit polarisiertem Licht in einer Polarisationsrichtung bestrahlt, welche sich von der ersten Bestrahlungsrichtung unterscheidet. Durch eine Wiederholung dieses Vorgangs mit einer der Teilungsanzahl entsprechenden Häufigkeit kann die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristalle bei dem jeweiligen durch die Teilung entstandenen Bildelement verändert werden. In diesem Fall ist eine Bestrahlung mit parallelem Licht möglich, weil nur die erwünschten Teile über die Maske exakt mit polarisiertem Licht bestrahlt werden.
Im Fall einer Anwendung der Bestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform für dieses Bildelement-Teilungsverfahren wird, wie in 4 gezeigt wird, auf der Austrittsseite des zweiten Planspiegels 6 eine Kollimationslinse 7 vorgesehen, die zum Erhalt des parallelen Lichts dient. Ferner ist ein Ausrichtungsmikroskop 9 vorgesehen, durch das eine Positionierung einer Maske M relativ zu dem Werkstück W durchgeführt wird. Anschließend wird das aus der Kollimationslinse 7 austretende parallele Licht über die Maske M auf das Werkstück W ausgestrahlt. Somit wird eine optische Ausrichtung in dem jeweiligen durch die Teilung entstandenen Bildelement durchgeführt. Auch in diesem Fall braucht das Polarisationselement 8 nicht an der Austrittsseite der Kollimationslinse 7 angeordnet zu werden. Das Polarisationselement ist 8 an der Einfallsseite der Integratorlinse 4, deren Lichtstrom klein ist, angeordnet.
Bei der Bestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird, wie dies oben beschrieben wurde, das Polarisationselement 8 an der Einfallsseite der Integratorlinse 4 mit einem kleinen Lichtstrom angeordnet. Somit werden durch die Integratorlinse 4 die Verteilung des Anteils an unpolarisiertem Licht oder die Verteilung der Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts in einer bestimmten Richtung sowie die Verteilung der Polarisationsrichtung vergleichmäßigt. Deshalb kann unter Verwendung eines kleinen Polarisationselements eine optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W ohne Störung durchgeführt werden. Ferner wird durch die Verwendung eines Polarisationselements, bei dem die Lichtinterferenz eines anorganischen, vielschichtigen Films als Polarisationselement 8 genutzt wird, verhindert, dass das Polarisationselement beschädigt wird, selbst wenn es mit starker Licht oder UV-Strahlung bestrahlt wird und wenn das Polarisationselement eine hohe Temperatur aufweist.
5 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des oben beschriebenen Ansatzes (1) gemäß der Erfindung. Hier wird ein Polarisationselement mit dem Brewsterwinkel verwendet.
In 5 sind die gleichen Teile wie in 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform ist das Polarisationselement 8 mit Verwendung des Brewsterwinkels auf der Einfallsseite der Integratorlinse 4 angeordnet.
In der Darstellung wird das Licht, das die aus der Lampe 1 ausgestrahlte UV-Strahlung enthält, durch den ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert und durch den ersten Planspiegel 3 reflektiert, wobei das gestreute Licht auf das Polarisationselement 8 mit Verwendung des Brewsterwinkels einfällt.
Das Polarisationselement 8 lässt zwar im wesentlichen 100 % des polarisierten Lichts durch, wenn der Einfallswinkel des einfallenden Lichts der Brewsterwinkel ist. Wenn er jedoch außerhalb des Brewsterwinkels liegt, sinkt der Durchlassgrad des Anteils an polarisiertem Licht. Ferner verändert sich die Polarisationsrichtung in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel des einfallenden Lichts.
Es gibt auch Fälle, in denen sich die Polarisationsrichtung im äußeren Umfangsbereich des Polarisationselements in Abhängigkeit von den Bedingungen der Anordnung des Polarisationselements und des Einfallswinkels des Lichts verändert. Wenn zum Beispiel gestreutes Licht auf ein Polarisationselement einfällt, das aus 15 Quarzglasplatten besteht, wird die Polarisationsrichtung auf beiden Seiten des zu bestrahlenden Bereichs um maximal 6° geneigt, wie dies in 6 dargestellt ist.
Dies bedeutet, dass der unterschiedliche Einfallswinkel das Verhältnis des durchgelassenen Teils des S-polarisierten Lichts in Bezug auf den durchgelassenen Teil des P-polarisierten Lichts verändert. Daher wird die Polarisationsrichtung durch die Richtung der Resultante des Vektors des S-polarisierten Lichts und den Vektor des P-polarisierten Lichts bestimmt. Somit wird die Polarisationsrichtung verändert.
Im Folgenden werden diese Umstände näher beschrieben. 7(a) ist eine schematische Darstellung der Polarisationsrichtung in dem zu bestrahlenden Bereich im Fall des Einfalls von parallelem Licht in ein Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels. 7(b) ist eine schematische Darstellung der Polarisationsrichtung in dem zu bestrahlenden Bereich im Fall des Einfalls von gestreutem Licht auf ein Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels. Die Polarisationsrichtung wird in den Zeichnungen durch Pfeile dargestellt.
Im Fall eines Einfalls parallelen Lichts in ein Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels ist die Polarisationsrichtung im zu bestrahlenden Bereich über den gesamten Bereich gleich, wie dies in 7(a) dargestellt wird. Falls hingegen gestreutes Licht in das Polarisationselement einfällt, verändert sich das Verhältnis des Anteils an S-polarisiertem Licht zum Anteil an P-polarisiertem Licht umso mehr, je mehr man sich dem äußeren Bereich des zu bestrahlenden Bereichs nähert, wie dies in 7(b) dargestellt ist. Wenn die Pfeilrichtung in der Darstellung als P-polarisertes Licht bezeichnet wird, nimmt am äußeren Umfangsbereich des zu bestrahlenden Bereichs der Anteil an S-polarisiertem Licht allmählich zu.
In dem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels sind die Glasplatten in Bezug auf die optische Achse im Brewsterwinkel geneigt. Mit einer einzigen Glasplatte wird eine geringe Effizienz der Trennung der Polarisation erzielt. Zur Erhöhung des Extinktionsverhältnisses werden daher gewöhnlich mehrere Glasplatten mit Abständen zueinander parallel angeordnet, wie dies in 7(a) und 7(b) dargestellt ist.
In dem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels verändert sich die Bestrahlungsmenge im äußeren Umfangsbereich des zu bestrahlenden Bereichs mehr als im mittleren Abschnitt des zu bestrahlenden Bereichs. Die Polarisationsrichtung im mittleren Abschnitt des zu bestrahlenden Bereichs unterscheidet sich deshalb von der Polarisationsrichtung im äußeren Umfangsbereich des zu bestrahlenden Bereichs, wie dies in 7(b) dargestellt wurde.
Wie dies in 4 dargestellt ist, fällt das aus dem Polarisationselement 8 austretende Licht in die Integratorlinse 4 ein. Da die Integratorlinse 4 die Verteilung des Anteils an unpolarisiertem Licht oder die Verteilung der Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts in einer bestimmten Richtung sowie die Verteilung der Polarisationsrichtung gleichmäßig macht, werden die niedrige Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts im äußeren Umfangsbereich des Polarisationselements 8 sowie die hohe Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts im mittleren Abschnitt vergleichmäßigt.
Ferner wird das polarisierte Licht mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen über den gesamten zu bestrahlenden Bereich gestreut, wodurch das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts in einer bestimmten Richtung über den gesamten zu bestrahlenden Bereich vergleichmäßigt wird. Dies bedeutet, dass die Anteile an polarisiertem Licht mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen durch die Integratorlinse addiert werden, wie dies in 8 veranschaulicht wird. Die Richtung der Polarisation wird über den gesamten zu bestrahlenden Bereich vergleichmäßigt.
Das aus der Integratorlinse 4 austretende Licht fällt über den Verschluss 5 sowie den zweiten Planspiegel 6 in ein Werkstück W, wie ein Flüssigkristall-Zellelement oder dergleichen, ein. Das in das Werkstück W einfallende Licht entsteht durch Addieren der Anteile an polarisiertem Licht mit unterschiedlichen Richtungen, wie dies in 8 veranschaulicht wird. Wenn das Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts, mit dem die Ausrichtungsschicht bestrahlt wird, einen gewissen Wert aufweist, kann eine optische Ausrichtung der Ausrichtungsschicht erzielt werden.
Daher kann die optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W ohne Störung durchgeführt werden.
Im Fall einer Anwendung der Bestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform für das Bildelement-Teilungsverfahren wird die Kollimationslinse 7, die zum Erhalt parallelen Lichts dient, an der Austrittsseite des zweiten Planspiegels 6 angeordnet, wie dies auch anhand von 4 beschrieben wurde. Das aus der Kollimationslinse 7 austretende parallele Licht wird über die Maske M auf das Werkstück W gestrahlt. Bei dem jeweiligen durch die Teilung entstandenen Bildelement wird eine optische Ausrichtung hervorgerufen.
Bei der Bestrahlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird wie bei der ersten Ausführungsform das Polarisationselement 8 an der Einfallsseite der Integratorlinse 4 mit einem kleinen Lichtstrom angeordnet, die die Verteilung des Anteils an unpolarisiertem Licht oder die Verteilung der Beleuchtungsintensität des polarisierten Lichts in einer bestimmten Richtung sowie die Verteilung der Polarisationsrichtung vergleichmäßigt. Deshalb kann mit Hilfe eines kleinen Polarisationselements eine optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W ohne Störung durchgeführt werden. Ferner wird durch die Verwendung eines Polarisationselements, bei dem Glasplatten als anorganisches Material verwendet werden, verhindert, dass das Polarisationselement beschädigt wird, wenn es mit starkem Licht oder UV-Strahlung und mit hoher Temperatur bestrahlt wird.
Wenn in diesem Fall ein aus mehreren Glasplatten gebildetes Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels als Polarisationselement 8 verwendet wird, wird – wobei die Reflexion von der Oberseite der ersten Glasplatte auf der Einfallsseite ignoriert wird – der Anteil an S-polarisiertem Licht über zahlreiche Wege durch die Oberseiten und die Rückseiten der anderen Glasplatten reflektiert; dies führt zu einem Streustrahl, der in geringem Maß durch das Polarisationselement hindurchgeht.
Um das S-polarisierte Licht, das durch die mehrwegige Reflexion durch das Polarisationselement 8 hindurchgeht, zu verringern, kann auf mindestens einer der Glasplatten, die das Polarisationselement 8 bilden, ein Film mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht im Vakuum aufgedampft werden.
9(a) und (b) zeigen jeweils schematisch eine Ausführungsform, bei der in einem aus mehreren Glasplatten gebildeten Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels zur Verbesserung des Extinktionsverhältnisses ein vielschichtiger Film mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht im Vakuum auf eine Glasplatte aufgedampft wurde.
Durch das Vakuumaufdampfen des vielschichtigen Films mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht auf der Oberseite der ersten Glasplatte wird von dem unpolarisierten Licht, das in das Polarisationselement 8 einfällt, der größte Teil des Anteils an S-polarisiertem Licht durch den vielschichtigen Film reflektiert, wie dies in 9(a) dargestellt wird. Der restliche Teil des S-polarisierten Lichts, das durch die erste Glasplatte hindurchging, unterliegt einer mehrwegigen Reflexion, wie dies in der Zeichnung dargestellt wird. Es tritt aus dem Polarisationselement 8 aus. Da der größte Anteil an S-polarisiertem Licht von der Oberseite der ersten Glasplatte reflektiert wird, die die stärkste Reflexion für S-polarisiertes Licht aufweist, ist der Anteil an S-polarisiertem Licht, welcher der mehrwegigen Reflexion unterliegt, äußerst gering. Daher tritt kaum S-polarisiertes Licht aus dem Polarisationselement 8 aus. Daher kann der Anteil an S-polarisiertem Licht, der in das Polarisationselement einfällt, höchst effektiv reduziert werden.
Hierbei kann ein im Vakuum aufgedampfter Film mit einer physikalischen Schichtdicke von etwa 1 μm verwendet werden; er wird hergestellt, indem Hafniumoxid (HfO₂) und Siliziumdioxid (SiO₂) zwölf Mal aufeinander abgelagert werden.
Der vielschichtige Film muss nicht notwendigerweise auf der Oberseite der ersten Glasplatte gebildet werden. Er kann auch auf der Oberseite oder der Rückseite einer beliebigen Glasplatte ab der zweiten Glasplatte gebildet werden. Darüber hinaus kann er auf den Oberseiten mehrerer Glasplatten gebildet werden. Wenn beispielsweise auf der letzten Glasplatte auf der Lichtaustrittsseite ein vielschichtiger Film gebildet wird, wird – wobei die Reflexion von der Oberseite der ersten Glasplatte auf der Lichteinfallsseite ignoriert wird – der Anteil des reflektierten S-polarisierten Lichts über mehrere Wege durch die Oberseiten und die Rückseiten der anderen Glasplatten reflektiert und erreicht die Glasplatte der letzen Stufe, wie dies in 9(b) dargestellt ist. Da es von dem vielschichtigen Film reflektiert wird, der sich auf der Rückseite der Glasplatte auf der letzten Stufe befindet, kann der Anteil an S-polarisiertem Licht, der aus dem Polarisationselement 8 austritt, in hohem Maß reduziert werden, wie dies in 9(a) dargestellt wird.
In diesem Fall wird der Anteil an S-polarisiertem Licht jedoch nicht so wirksam reduziert wie beim Vakuumaufdampfen eines vielschichtigen Films auf der Oberfläche der ersten Glasplatte. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Anteil an S-polarisiertem Licht, der vom vielschichtigen Film reflektiert wurde, von den oberen Glasplatten auf der Lichteinfallsseite einer mehrwegigen Reflexion unterzogen wird und teilweise zur Glasplatte auf der letzten Stufe zurückkehrt. Zur Reduktion des Anteils an S-polarisiertem Licht ist es daher effektiv, den vielschichtigen Film auf einer möglichst weit oben befindlichen Glattplatte (an der Lichteinfallsseite) im Vakuum aufzudampfen.
Unter Berücksichtigung folgender Punkte kann bestimmt werden, an welcher Stelle in einem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels jene Glasplatte, auf die der vielschichtige Film im Vakuum aufgedampft wurde, unter mehreren Glasplatten angeordnet werden soll, d.h. wo die optimale Stelle ist:

– Einschränkungen im Zusammenhang mit der Anordnung der Bestrahlungsvorrichtung, wie beispielsweise die Wartung der Glasplatte, auf die der vielschichtige Film im Vakuum aufgedampft wurde (es gibt Fälle, in denen der im Vakuum aufgedampfte Film aufgrund seines Materials durch die Luftfeuchtigkeit sowie in der Luft enthaltene Lösemittel, beispielsweise saure, alkalische, organische Stoffe oder dergleichen, beschädigt wird. In diesem Fall sind Wartungsmaßnahmen wie Austausch, Regenerierung oder dergleichen nötig); sowie
– das erforderliche Extinktionsverhältnis.

Im Folgenden wird der oben genannte erfindungsgemäße Ansatz (2) beschrieben. 10 zeigt schematisch eine Ausführungsform davon. In der Zeichnung sind die gleichen Teile wie in 1 und 11 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform sind auf der Einfallsseite der Integratorlinse 4 eine Eintrittslinse 21 zum Umwandeln des durch den ovalen Fokussierspiegel 2 fokussierten konvergenten Lichts in paralleles Licht sowie ein Polarisationselement 8 mit einem vielschichtigen Film oder mit Verwendung des Brewsterwinkels angeordnet.
In 10 wird das von der Lampe 1 ausgestrahlte, UV-Strahlung enthaltende Licht durch den ovalen Fokussierspiegel 2 fokussiert und durch den ersten Planspiegel 3 reflektiert, wonach es in das Eintrittslinse 21 einfällt. Die Eintrittslinse 21 wandelt das vom ovalen Fokussierspiegel 2 fokussierte Licht in paralleles Licht um und ermöglicht es ihm, in das Polarisationselement 8 einzufallen. Das Polarisationselement 8 umfasst einen vielschichtigen Film oder ist so gebildet, dass es den Brewsterwinkel nutzt. Im Fall eines Polarisationselements mit einem vielschichtigen Film wird durch einen Interferenzeffekt ein Teil des polarisierten Lichts mit bestimmten Wellenlängen abgeschirmt oder abgeschwächt.
Das vom Polarisationselement 8 austretende Licht fällt auf die Integratorlinse 4 ein, durch die gestreutes Licht austritt. Dieses ausgetretene Licht fällt über einen Verschluss 5 in einen zweiten Planspiegel 6 ein. Das vom zweiten Planspiegel 6 reflektierte Licht wird auf das Werkstück W, wie z.B. ein Flüssigkristall-Zellelement oder dergleichen, gestrahlt.
Da das von der Eintrittslinse 21 in das Polarisationselement 8 einfallende Licht in paralleles Licht umgewandelt wird, ist die Polarisationsrichtung des aus dem Polarisationselement austretenden polarisierten Lichts über den gesamten zu bestrahlenden Bereich gleichmäßig. Daher kann eine störungsfreie optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W erzielt werden.
Bei dieser Bestrahlungsvorrichtung kann durch die oben beschriebene Maßnahme, das Polarisationselement 8 an der Einfallsseite der Integratorlinse 4 mit geringem Lichtstrom anzuordnen und durch das aus Eintrittslinse 21 austretende parallele Licht, das in das Polarisationselement einfällt, mit Hilfe eines kleinen Polarisationselements eine störungsfreie optische Ausrichtung des gesamten Bereichs des Werkstücks W erzielt werden.
Darüber hinaus wird durch die Verwendung eines Polarisationselements mit Ausnutzung der Lichtinterferenz eines anorganischen, vielschichtigen Films oder eines Polarisationselements mit Verwendung des Brewsterwinkels als Polarisationselement 8 verhindert, dass das Polarisationselement bei einer Bestrahlung mit starker Licht oder starker UV-Strahlung und mit hoher Temperatur beschädigt wird.
Wenn die oben anhand von 10 beschriebene Ausführungsform der Bestrahlungsvorrichtung für das Bildelement-Teilungsverfahren verwendet wird, wird in der in 4 dargestellten Vorrichtung auf der Austrittsseite des zweiten Planspiegels 6 eine Kollimationslinse 7 angeordnet, um paralleles Licht zu erhalten. Das aus der Kollimationslinse 7 austretende parallele Licht wird über eine Maske M auf das Werkstück W gestrahlt. In dem jeweiligen durch Teilung gebildeten Bildelement wird eine optische Ausrichtung erzielt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können erfindungsgemäß folgende Wirkungen erzielt werden.

(1) Durch die Anordnung des Polarisationselements auf der Eintrittsseite der Integratorlinse mit einem kleinen Lichtstrom kann das Polarisationselement verkleinert werden. Somit können verschiedene Polarisationselemente mit geringen Kosten verwendet werden.
(2) Es wird verhindert, dass eine große Vorrichtung benötigt wird, auch wenn eine optische Ausrichtung einer Ausrichtungsschicht eines großen Flüssigkristall-Zellelements durchgeführt wird. Somit ist es möglich, Raum zu sparen und ferner die Kosten für die Vorrichtung zu senken.
(3) Da ein Polarisationselement mit einem anorganischen vielschichtigen Film oder ein aus Glasplatten bestehendes Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels verwendet werden kann, wird verhindert, dass das Polarisationselement bei einer Bestrahlung mit starkem Licht oder UV-Strahlung und mit hoher Temperatur beschädigt wird. Somit kann die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert werden.
(4) Durch das Vakuumaufdampfen eines dielektrischen vielschichtigen Films mit einem hohen Durchlassfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht auf mindestens eine Glasplatte kann in dem Polarisationselement mit Verwendung des Brewsterwinkels das durch das Polarisationselement dringende S-polarisierte Licht reduziert werden. Dies bedeutet, dass das gewünschte Extinktionsverhältnis des polarisierten Lichts erreicht werden kann, ohne die Anzahl der zu diesem Zweck benötigten Glasplatten speziell zu erhöhen.

Da auf diese Weise nur wenige Glasplatten benötigt werden, kann der Betrag der Abweichung der optischen Achse aufgrund des Durchgangs durch das Polarisationselement reduziert werden, und der optische Aufbau kann vereinfacht werden.
Darüber hinaus kann verhindert werden, dass eine große Vorrichtung benötigt wird, da ein kleines Polarisationselement hinreichend ist. Gleichzeitig können, selbst wenn der Vorgang der Herstellung des vielschichtigen Films durch Vakuumaufdampfen berücksichtigt wird, die Kosten gesenkt werden, da nur wenige teure Glasplatten benötigt werden.

Claims

Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements (W), umfassend: eine Lampe (1); einen Fokussierspiegel (2), um das von der Lampe (1) ausgesendete Licht zu fokussieren; und ein Polarisationselement (8); dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationselement (8) an einer Einfallseite einer Fliegenaugen-Integratorlinse (4) angeordnet ist.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationselement (8) ein Filter ist, der einen im Vakuum aufgedampften, mehrschichtigen Film auf einem Substrat aufweist und so konstruiert ist, dass Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich polarisiert wird; und dass für das auf den Filter einfallende Licht benachbarte Schichten des mehrschichtigen Films verschiedene Brechungsindizes in Bezug auf eine bestimmte Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts aufweisen.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationselement (4) mehrere Glasplatten umfasst, die parallel zueinander und mit einem Abstand dazwischen angeordnet sind, wobei die Platten in Bezug auf eine optische Achse im Brewsterwinkel geneigt sind.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Glasplatten einen im Vakuum aufgedampften Film aufweist, wobei der Film einen hohen Transmissionsfaktor für P-polarisiertes Licht und einen hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht aufweist.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungsvorrichtung eine Eingangslinse (21) umfasst, die zwischen dem Fokussierspiegel (2) und der Integratorlinse (4) angeordnet ist und die Strahlen in einem optischen Weg, die von einem mittleren Bereich des Fokussierspiegels (2) hervorgehen, in parallele Strahlen umwandelt, die in einen jeweiligen Mittelbereich eines jeweiligen Linsenelements einfallen, das die Integratorlinse (4) bildet; und dass das Polarisationselement (8) in dem optischen Weg an einer Stelle zwischen der Eingangslinse (21) und der Integratorlinse (4) angeordnet ist.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationselement (8) einen Filter umfasst, der einen im Vakuum aufgedampften, mehrschichtigen Film auf einem Substrat aufweist und der Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich polarisiert; und dass für das auf den Filter einfallende Licht benachbarte Schichten des mehrschichtigen Films verschiedene Brechungsindizes in Bezug auf eine bestimmte Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts aufweisen.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polarisationselement (8) eine Vielzahl von Glasplatten umfasst, die parallel zueinander und mit einem Abstand dazwischen angeordnet sind und die in Bezug auf den optischen Weg im Brewsterwinkel geneigt sind.
Bestrahlungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht eines Flüssigkristall-Zellelements nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Vakuum aufgedampfter Film mit einem hohen Transmissionsfaktor für P-polarisiertes Licht und einem hohen Reflexionsfaktor für S-polarisiertes Licht auf mindestens einer der Glasplatten vorgesehen ist.