KR20150136444A - Polarizing axis detector, apparatus and method for measuring polarization, and apparatus for irradiating polarized light - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 편광광의 편광축을 측정하기 위한 편광축 검출기, 편광 측정 장치, 편광 측정 방법 및 편광광 조사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a polarization axis detector, a polarization measurement device, a polarization measurement method, and a polarized light irradiation device for measuring a polarization axis of a polarized light.
최근, 액정 패널을 비롯한 액정 표시 소자의 배향막이나, 시야각 보상 필름의 배향층 등의 배향 처리에 관하여, 소정 파장의 편광광을 조사하여 배향을 행하는, 광 배향으로 불리는 기술이 채용되고 있다.BACKGROUND ART Recently, a technique called optical alignment, in which alignment is performed by irradiating a polarized light of a predetermined wavelength with respect to an alignment treatment of an alignment layer of a liquid crystal display element including a liquid crystal panel, an orientation layer of a view angle compensation film, and the like, is employed.
광 배향에 이용하는 조사 장치는, 일반적으로, 광원과 편광자를 구비하고, 광원의 광을 편광자에 통과시켜 얻어지는 편광광을 조사한다. 광 배향 기술에 있어서는, 조사 장치로부터 조사된 편광광의 편광축(광 조사면에 있어서의 편광광의 축)이, 원하는 편광축으로 되어 있는지 여부가 매우 중요하다. 이 때문에, 편광자의 각도를 소정의 각도로 세팅한 후, 실제로 편광광 조사를 행하여 편광축을 측정하여, 원하는 편광축으로 되어 있지 않으면 편광자의 각도를 수정하는 작업이 필요해진다.In general, an irradiation device used for photo-alignment is provided with a light source and a polarizer, and irradiates a polarized light obtained by passing light of the light source through a polarizer. In the optical alignment technique, it is very important whether or not the polarization axis of the polarized light irradiated from the irradiation device (the axis of the polarized light on the light irradiation surface) is a desired polarization axis. For this reason, it is necessary to set the angle of the polarizer to a predetermined angle, then measure the polarization axis by actually performing polarized light irradiation, and correct the angle of the polarizer if it is not the desired polarization axis.
종래의 편광축 측정 방법으로는, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 기술이 있다. 이 기술은, 조사 장치가 구비하는 제1의 편광자와는 별도로, 편광축을 검출하기 위한 제2의 편광자를 설치하고, 제1의 편광자 및 제2의 편광자를 순서대로 통과한 광을 제2의 편광자를 회전시키면서 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 편광광의 편광 특성을 측정하는 것이다. 구체적으로는, 제2의 편광자가 회전했을 때의 검출광의 광량의 주기적인 변화를 나타내는 변화 곡선을 구하여, 그 변화 곡선으로부터 상기 편광 특성으로서 편광축 및 소광비를 측정한다.As a conventional polarization axis measuring method, for example, there is a technique described in
상기 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 광원으로서 방전 램프를 이용하고 있다. 방전 램프에는, 아크의 흔들림에 기인하는 광량의 경시 변화가 존재하고, 제2의 편광자를 회전시키고 있는 동안에도, 광량은 시시각각으로 변화한다. 그러나 상기 특허 문헌 1에 기재된 기술에 있어서는, 이 방전 램프의 아크의 흔들림을 고려하고 있지 않으므로, 편광광의 편광축의 측정 정밀도가 낮다.In the technique described in
여기서, 본 발명은, 광원으로부터의 광에 시간마다의 조도 변동이 있는 경우에도, 편광광의 편광축을 고정밀도로 검출할 수 있는 편광축 검출기, 편광 측정 장치, 편광 측정 방법 및 편광광 조사 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a polarization axis detector, a polarization measurement device, a polarization measurement method, and a polarized light irradiation device that can accurately detect the polarization axis of polarized light even when the light from the light source fluctuates with time It is a task.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 편광축 검출기의 일양태는, 광원으로부터 조사되는 편광광의 편광축을 검출하는 편광축 검출기로서, 상기 편광축을 검출하기 위한 회전 가능한 검출용 편광자와, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 검출하는 제1의 조도 센서를 가지는 제1의 편광광 검출부와, 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 직접 검출하는 제2의 조도 센서를 가지고, 상기 제1의 편광광 검출부에 병설되는 제2의 편광광 검출부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a polarization axis detector for detecting a polarization axis of a polarized light emitted from a light source, the polarization axis detector comprising: a rotatable detection polarizer for detecting the polarization axis; And a second illuminance sensor for directly detecting illuminance information of the polarized light from the light source, wherein the first illuminance sensor detects the illuminance information of the polarized light from the light source, And a second polarized-light detecting unit provided in parallel with the polarized-light detecting unit.
이와 같이, 검출용 편광자를 통과하지 않은 광원으로부터의 편광광을 검출하는 제2의 편광광 검출부를 제1의 편광광 검출부에 병설한다. 이 때문에, 2개의 편광광 검출부에서 동일한 편광광의 흔들림을 볼 수 있어, 제2의 편광광 검출부에서 검출한 편광광의 조도 정보를, 제1의 편광광 검출부에서 검출한 편광광의 조도 정보의 기준치로 할 수 있다. 따라서, 광원의 출력의 편차나 깜박거림 등에 의해 광원으로부터의 편광광의 조도가 시간마다 변동하는 경우에도, 그 조도 변동을 고려한 편광축의 검출이 가능해진다.In this manner, a second polarized light detecting portion for detecting the polarized light from the light source that has not passed through the detecting polarizer is juxtaposed to the first polarized light detecting portion. Therefore, the same polarized light fluctuation can be seen in the two polarized light detecting portions, and the illuminance information of the polarized light detected by the second polarized light detecting portion is set as the reference value of the illuminance information of the polarized light detected by the first polarized light detecting portion . Therefore, even when the illuminance of the polarized light from the light source fluctuates from time to time due to deviation or flickering of the output of the light source, the polarization axis can be detected in consideration of the variation in the illuminance.
또한, 상기의 편광축 검출기에 있어서, 상기 광원은 선상 광원이며, 상기 제1의 조도 센서와 상기 제2의 조도 센서는, 상기 선상 광원이 연장되는 방향을 따라서 나란히 설치되어 있는 것이 바람직하다.In the above-described polarization axis detector, it is preferable that the light source is a linear light source, and the first illuminance sensor and the second illuminance sensor are arranged side by side along the direction in which the linear light source extends.
이와 같이, 광원을 선형 광원으로 했을 때, 2개의 조도 센서를 선형 광원의 조도 변화가 적은 방향으로 나란히 배치하므로, 장소마다의 의존성을 줄일 수 있어, 신뢰성이 있는 측정 결과가 얻어진다.Thus, when the light source is a linear light source, the two illuminance sensors are arranged side by side in a direction in which the variation in the illuminance of the linear light source is small, so that dependence on each place can be reduced and a reliable measurement result can be obtained.
또한, 본 발명에 관련된 편광 측정 장치의 일양태는, 상기의 어느 하나의 편광축 검출기와, 상기 편광축 검출기로 검출한 조도 정보에 의거하여 상기 편광광을 측정하는 편광광 측정부를 구비하고, 상기 편광광 측정부는, 상기 검출용 편광자를 복수의 지정 각도로 회전시키는 회전 제어부와, 상기 복수의 지정 각도에 있어서 상기 제1의 조도 센서로 검출한 조도 정보인 검출 조도치와, 상기 제1의 조도 센서에 의한 상기 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 조도 정보인 참조 조도치에 의거하여, 상기 검출 조도치에 포함되는 상기 광원으로부터 조사되는 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 보정 후 조도치를 연산하는 조도 정보 보정부와, 상기 검출용 편광자의 회전 각도와 상기 조도 정보 보정부에서 연산한 보정 후 조도치의 관계를 나타내는 편광광 각도 특성을 연산하고, 해당 편광광 각도 특성을 기초로 상기 광원으로부터의 편광광의 편광 특성을 연산하는 편광 특성 연산부를 구비한다.One aspect of the polarization measuring apparatus according to the present invention includes any one of the polarization axis detectors described above and a polarized light measuring unit that measures the polarized light based on the illuminance information detected by the polarization axis detector, The measurement unit may include a rotation control unit that rotates the detection polarizer at a plurality of specified angles, a detected roughness value that is roughness information detected by the first roughness sensor at the plurality of specified angles, An error caused by variation in illuminance of the polarized light irradiated from the light source included in the detected roughness value on the basis of the reference roughness value which is the roughness information detected by the second roughness sensor in synchronization with the detection of the detected roughness value An illuminance information correcting section for calculating an illuminance correction value obtained by correcting the rotation angle of the detecting polarizer and the illuminance information correcting section, Calculating a polarized light angle characteristic showing the relationship between the corrected luminance value, and on the basis of the polarized light having a polarization angle characteristic property computing unit for computing the polarization of light polarization characteristics from the light source.
이와 같이, 제2의 편광광 검출부에서 검출한 참조 조도치를 이용하여, 제1의 편광광 검출부에서 검출한 검출 조도치에 포함되는 광원으로부터의 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정하므로, 상기 오차를 보정한 편광광 각도 특성을 연산할 수 있다. 따라서, 검출용 편광자를 회전하고 있는 동안에 광원으로부터의 편광광이 변동한 경우에도, 해당 편광광의 편광 특성을 좋은 정밀도로 연산할 수 있다.As described above, since the reference illuminance value detected by the second polarized light detecting portion is used to correct the error caused by the variation in illuminance of the polarized light from the light source included in the detected illuminated value detected by the first polarized light detecting portion, It is possible to calculate the polarized light angle characteristic in which the error is corrected. Therefore, even when the polarized light from the light source fluctuates while the detection polarizer is rotating, the polarization characteristic of the polarized light can be calculated with good accuracy.
또한, 상기의 편광 측정 장치에 있어서, 상기 조도 정보 보정부는, 상기 제1의 조도 센서로 검출한 상기 검출 조도치를, 해당 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 상기 참조 조도치로 나눔으로써, 상기 보정 후 조도치를 연산하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 나눗셈만의 비교적 용이한 수법으로, 적절히 검출 조도치에 포함되는 광원으로부터의 편광광의 조도 변동에 의한 오차를 보정할 수 있다.In the above-described polarization measurement apparatus, the illumination information correction unit may calculate the illumination illuminance value detected by the first illuminance sensor, based on the reference illuminance detected by the second illuminance sensor in synchronization with the detection of the detected illuminance value It is preferable to calculate the roughness value after the correction. As described above, the error caused by the variation in the illuminance of the polarized light from the light source included in the detection roughness value can be corrected appropriately by the relatively easy method of division only.
또한, 상기의 편광 측정 장치에 있어서, 상기 조도 정보 보정부는, 상기 제1의 조도 센서로 검출한 상기 검출 조도치로부터, 상기 복수의 지정 각도에 있어서 상기 제2의 조도 센서로 검출한 각 참조 조도치의 평균치와 상기 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 상기 참조 조도치와의 차분을 뺌으로써, 상기 보정 후 조도치를 연산하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 뺄셈과 평균치 산출만의 비교적 용이한 수법으로, 적절히 검출 조도치에 포함되는 광원으로부터의 편광광의 조도 변동에 의한 오차를 보정할 수 있다.In the above-described polarization measurement apparatus, the illumination information correction section may obtain, from the detected roughness values detected by the first roughness sensor, the respective reference roughness detected by the second roughness sensor at the plurality of specified angles And calculates the post-correction roughness value by subtracting the difference between the average value of the detected roughness values and the reference roughness value detected by the second roughness sensor in synchronization with the detection of the detected roughness value. As described above, the error caused by the variation in the illuminance of the polarized light from the light source included in the detection roughness value can be corrected with a relatively easy method of only subtraction and average value calculation.
또한, 상기의 편광 측정 장치에 있어서, 상기 편광 특성 연산부는, 상기 편광광 각도 특성을 기초로, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도가 극치가 되는 상기 검출용 편광자의 회전 각도를 특정하고, 특정한 회전 각도에 의거하여 상기 편광 특성으로서 상기 편광광의 편광축 각도를 연산하는 편광축 각도 연산부를 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 좋은 정밀도로 편광축 각도를 연산할 수 있다.In the above-described polarization measurement device, the polarization characteristic calculation unit may calculate, based on the polarized light angle characteristic, a rotation angle of the polarizing element for detection whose intensity of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer is an extreme value And a polarization axis angle computing unit for computing the polarization axis angle of the polarized light as the polarization characteristic based on the specific rotation angle. Thus, the angle of the polarization axis can be calculated with good accuracy.
또한, 상기의 편광 측정 장치에 있어서, 상기 편광 특성 연산부는, 상기 편광광 각도 특성을 기초로, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도의 최대치와 최소치를 특정하고, 특정한 최대치와 최소치에 의거하여 상기 편광 특성으로서 상기 편광광의 소광비를 연산하는 소광비 연산부를 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 좋은 정밀도로 소광비를 연산할 수 있다.In the above-described polarization measurement apparatus, the polarization characteristic calculation section may specify a maximum value and a minimum value of the illuminance of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer, based on the polarized light angle characteristic, And an extinction ratio calculating unit for calculating the extinction ratio of the polarized light as the above-mentioned polarization characteristic based on the minimum value. Thus, the extinction ratio can be calculated with good accuracy.
또한, 본 발명에 관련된 편광 측정 방법의 일양태는, 광원으로부터 조사되는 편광광을 측정하는 편광 측정 방법으로서, 상기 편광축을 검출하기 위한 검출용 편광자를 복수의 지정 각도로 회전하고, 각 지정 각도에 있어서 해당 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보인 검출 조도치를 검출하는 단계와, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 검출하는 타이밍과 동기하여, 상기 검출용 편광자를 통과하지 않는 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보인 참조 조도치를 직접 검출하는 단계를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a polarization measurement method for measuring polarized light emitted from a light source, comprising: rotating a detection polarizer for detecting the polarization axis at a plurality of specified angles; Detecting a detected illuminance value that is illumination information of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer; and detecting, in synchronization with the timing of detecting illumination information of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer, And directly detecting a reference illuminance value which is illuminance information of the polarized light from the light source not passing through the polarizer for use.
이와 같이, 검출용 편광자를 통과한 광원으로부터의 편광광과, 검출용 편광자를 통과하지 않는 광원으로부터의 편광광을 동일한 타이밍에서 검출한다. 이 때문에, 참조 조도치를, 검출 조도치의 기준치로 하여, 광원으로부터의 편광광의 조도가 시간마다 변동하는 경우에도, 그 조도 변동을 고려한 편광축의 검출이 가능해진다.Thus, the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer and the polarized light from the light source that does not pass through the detection polarizer are detected at the same timing. Therefore, even when the illuminance of the polarized light from the light source fluctuates from time to time with the reference illuminance value as the reference value of the detected illuminance value, the polarization axis can be detected in consideration of the fluctuation of the illuminance.
또한, 상기의 편광 측정 방법에 있어서, 상기 복수의 지정 각도에 있어서 검출한 상기 검출 조도치와 상기 참조 조도치에 의거하여, 상기 검출 조도치에 포함되는 상기 광원으로부터 조사되는 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 보정 후 조도치를 연산하는 단계와, 상기 검출용 편광자의 회전 각도와 상기 보정 후 조도치의 관계를 나타내는 편광광 각도 특성을 연산하는 단계와, 상기 편광광 각도 특성을 기초로 상기 광원으로부터의 편광광의 편광 특성을 연산하는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.In the above-described polarization measurement method, it is preferable that, based on the detected roughness values and the reference roughness values detected at the plurality of specified angles, a roughness of the polarized light emitted from the light source included in the detected roughness value Calculating a post-correction illuminance value obtained by correcting an error caused by the variation, calculating a polarized light angle characteristic indicating a relationship between a rotation angle of the detection polarizer and the post-correction illuminance value, And calculating a polarization characteristic of the polarized light from the light source.
이와 같이, 참조 조도치를 이용하여 검출 조도치에 포함되는 광원으로부터의 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정할 수 있다. 이 때문에, 상기 오차를 보정한 편광광 각도 특성을 연산할 수 있다. 따라서, 검출용 편광자를 회전하고 있는 동안에 광원으로부터의 편광광이 변동한 경우에도, 상기 편광광의 편광 특성을 좋은 정밀도로 연산할 수 있다.As described above, it is possible to correct the error caused by the variation in illuminance of the polarized light from the light source included in the detected roughness value by time, using the reference illuminance value. Therefore, it is possible to calculate the polarized light angle characteristic in which the error is corrected. Therefore, even when the polarized light from the light source fluctuates while the detection polarizer is rotated, the polarization characteristic of the polarized light can be calculated with good precision.
또한, 본 발명에 관련된 편광광 조사 장치의 일양태는, 배향막에 편광광을 조사하여 광 배향을 행하는 편광광 조사 장치로서, 선형 광원과, 상기 선형 광원의 연장되는 방향을 따라서 설치된 복수의 편광자를 가지고, 상기 선형 광원의 광을 상기 편광자에 의해서 편광한 편광광을 조사하는 광 조사부와, 상기 광 조사부가 조사하는 편광광을 측정하는 상기의 어느 하나의 편광 측정 장치를 구비한다.An embodiment of the polarized light irradiating apparatus according to the present invention is a polarized light irradiating apparatus for irradiating a polarized light to an alignment film to perform photo alignment, comprising a linear light source and a plurality of polarizers provided along the extending direction of the linear light source A light irradiating part for irradiating the linear light source with the polarized light polarized by the polarizer; and any one of the above-mentioned polarimetry measuring devices for measuring the polarized light irradiated by the light irradiating part.
이에 따라, 편광 측정 장치가 광 조사부로부터 조사되는 편광광의 편광 특성을 좋은 정밀도로 측정할 수 있다. 따라서, 광 조사부로부터 조사되는 편광광의 편광축이 원하는 편광축으로 되어 있는지 여부를 적절히 판단할 수 있다.Thus, the polarization measuring apparatus can measure the polarization characteristic of the polarized light emitted from the light irradiating unit with good precision. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the polarization axis of the polarized light emitted from the light irradiating unit is a desired polarization axis.
본 발명의 편광축 검출기에서는, 검출용 편광자를 통과한 광원으로부터의 편광광을 검출하는 제1의 편광광 검출부에, 검출용 편광자를 통과하지 않는 광원으로부터의 편광광을 검출하는 제2의 편광광 검출부를 병설한다. 이 때문에, 광원으로부터의 편광광의 조도가 시간마다 변동하는 경우에도, 그 조도 변동을 고려한 편광축의 검출이 가능해진다.In the polarization axis detector of the present invention, the first polarized light detecting portion for detecting the polarized light from the light source that has passed through the detecting polarizer, the second polarized light detecting portion for detecting the polarized light from the light source not passing through the detecting polarizer, . Therefore, even when the illuminance of the polarized light from the light source fluctuates from time to time, the polarization axis can be detected in consideration of the variation in the illuminance.
또한, 해당 편광축 검출기를 구비하는 편광 측정 장치에서는, 제2의 편광광 검출부에서 검출한 참조 조도치를 이용하여, 제1의 편광광 검출부에서 검출한 검출 조도치를 보정할 수 있으므로, 검출용 편광자를 회전하고 있는 동안에 광원으로부터의 편광광이 변동한 경우에도, 해당 편광광의 편광 특성을 좋은 정밀도로 연산할 수 있다.Further, in the polarization measuring apparatus provided with the polarization axis detector, the detection illuminance value detected by the first polarized light detecting section can be corrected by using the reference illuminance value detected by the second polarized light detecting section, The polarization characteristics of the polarized light can be calculated with good precision even when the polarized light from the light source fluctuates during the operation.
도 1은 본 실시 형태의 편광 광 조사 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 광 조사부의 길이 방향에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 3은 광 조사부의 길이 방향의 단면도이다.
도 4는 편광자의 배치예를 나타내는 도면이다.
도 5는 편광축 검출기의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 편광축 검출기의 주요부를 나타내는 단면 사시도이다.
도 7은 제1의 편광광 검출부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 8은 편광 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 제어부에서 실행하는 편광 측정 처리 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 10은 편광광의 각도 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 실시 형태의 효과를 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a polarized light irradiation apparatus according to the present embodiment. Fig.
2 is a cross-sectional view in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light irradiation portion.
3 is a longitudinal sectional view of the light irradiating portion.
4 is a view showing an example of the arrangement of polarizers.
5 is a perspective view showing a main part of a polarization axis detector.
6 is a cross-sectional perspective view showing a main part of the polarization axis detector.
7 is a schematic diagram showing the configuration of the first polarized light detecting portion.
8 is a block diagram showing a configuration of a polarization measurement apparatus.
9 is a flowchart showing a polarization measurement processing procedure executed by the control unit.
10 is a diagram showing an example of angular characteristics of the polarized light.
11 is a view for explaining the effect of the present embodiment.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은, 본 실시 형태의 편광광 조사 장치를 나타내는 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing a polarized light irradiation apparatus of the present embodiment.
편광광 조사 장치(100)는, 광 조사부(10A 및 10B)와, 워크(W)를 반송하는 반송부(20)를 구비한다. 여기서, 워크(W)는, 광 배향막이 형성된, 예를 들면 액정 패널의 크기로 정형된 직사각형상의 기판이다.The polarized
편광광 조사 장치(100)는, 광 조사부(10A 및 10B)로부터 소정 파장의 편광광(편광한 광)을 조사하면서, 반송부(20)에 의해서 워크(W)를 직선 이동시켜, 워크(W)의 광 배향막에 상기 편광광을 조사하여 광 배향 처리를 하는 것이다.The polarized
광 조사부(10A 및 10B)는, 선형의 광원인 방전 램프(11)와, 방전 램프(11)의 광을 반사하는 미러(12)를 각각 구비한다. 또한, 광 조사부(10A)는, 그 광 출사측에 배치된 편광자 유닛(13A)을 구비하고, 광 조사부(10B)는, 그 광 출사측에 배치된 편광자 유닛(13B)을 구비한다. 또한, 광 조사부(10A 및 10B)는, 각각 램프 하우스(14)를 구비한다. 방전 램프(11), 미러(12) 및 편광자 유닛(13A)(또는 13B)은, 램프 하우스(14)에 수용되어 있다.The
광 조사부(10A) 및 광 조사부(10B)는, 방전 램프(11)의 길이 방향을 워크(W)의 반송 방향(X방향)에 직교하는 방향(Y방향)에 일치시킨 상태에서, 워크(W)의 반송 방향(X방향)을 따라서 병설되어 있다.The
여기서, 광 조사부(10A)의 구체적 구성에 대하여 설명한다.Here, a specific configuration of the
도 2는, 광 조사부(10A)의 길이 방향에 직교하는 방향의 단면도이며, 도 3은, 광 조사부(10A)의 길이 방향의 단면도이다. 광 조사부(10A)와 광 조사부(10B)는 동일한 구성을 가지므로, 여기서는 광 조사부(10A)의 구성에 대하여 설명한다.Fig. 2 is a cross-sectional view in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the
방전 램프(11)는, 장척상의 롱 아크형 방전 램프이다. 방전 램프(11)는, 예를 들면, 파장 200nm~400nm의 자외광을 조사한다.The
광 배향막의 재료로는, 파장 254nm의 광으로 배향되는 것, 파장 313nm의 광으로 배향되는 것, 파장 365nm의 광으로 배향되는 것 등이 알려져 있고, 광원의 종류는 필요한 파장에 따라서 적절히 선택한다.As a material for the photo alignment layer, it is known that the material is oriented with light having a wavelength of 254 nm, oriented with light having a wavelength of 313 nm, and oriented with light having a wavelength of 365 nm, and the kind of light source is appropriately selected according to the required wavelength.
또한, 광원으로는, 자외광을 방사하는 LED나 LD를 직선형으로 나란히 배치한 선상 광원을 이용할 수도 있다. 그 경우, LED나 LD를 배열하는 방향이 램프의 길이 방향에 상당한다.Also, as the light source, a linear light source in which LEDs or LDs emitting ultraviolet light are arranged in a straight line may be used. In this case, the direction in which the LED or LD is arranged corresponds to the longitudinal direction of the lamp.
미러(12)는, 방전 램프(11)로부터의 방사광을 소정의 방향으로 반사하는 것이며, 도 2에 나타내는 바와 같이 단면이 타원형의 홈통형상 집광경이다. 미러(12)는, 그 길이 방향이 방전 램프(11)의 길이 방향과 일치하도록 배치되어 있다.The
램프 하우스(14)는, 그 저면에, 광 조사부(10A)로부터 조사되는 광이 통과하는 광 출사구(14a)를 가진다. 광 출사구(14a)에는, 여기를 통과하는 광을 편광하기 위한 편광자를 가지는 편광자 유닛(13A)이 부착되어 있다.The
편광자 유닛(13A)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 복수의 편광자(13Aa)를 프레임(13Ab) 내에 나란히 배치하여 구성되어 있다. 이와 같이, 방전 램프(11)의 바로 아래에, 복수의 편광자(13Aa)가 해당 방전 램프(11)의 길이 방향을 따라서 나란히 배치되어 있다.The
편광자(13Aa)는, 와이어 그리드형 편광 소자이며, 편광자(13Aa)의 개수는, 편광광을 조사하는 영역의 크기에 맞추어 적절히 선택한다. 또한, 각 편광자(13Aa)는, 각각 투과축이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다.The polarizer 13Aa is a wire grid type polarizing element and the number of the polarizers 13Aa is appropriately selected in accordance with the size of the region irradiated with the polarized light. Each of the polarizers 13Aa is arranged such that their transmission axes are directed in the same direction.
편광자 유닛(13B)도, 편광자 유닛(13A)과 동일한 구성을 가진다.The
다만, 광 조사부를 2단으로 배열한 2등(燈)식의 경우, 편광자 유닛(13B)의 편광자(13Ba)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 편광자(13Aa)의 이음매와 편광자(13Ba)의 이음매가, 워크(W)의 반송 방향(X방향)에 있어서 서로 겹치지 않도록, 반송 방향에 직교하는 방향(Y방향)으로 위치를 어긋나게 하여 배치한다. 이에 따라, 광 조사부(10A 및 10B)는 균일한 에너지 분포로 편광광을 조사할 수 있다.4, the polarizer 13Ba of the
도 1로 돌아가, 반송부(20)는, 진공 흡착 등의 방법에 의해 워크(W)를 흡착 유지하는 평판형상의 워크 스테이지(21)와, 워크 스테이지(21)의 이동 방향을 따라서 연장되는 2개의 가이드(22)와, 워크 스테이지(21)의 이동 기구를 일례로서 구성하는 전자석(23)을 구비한다.1, the
여기서는, 상기 이동 기구로서, 예를 들면, 리니어 모터 스테이지를 채용한다. 리니어 모터 스테이지는, 바둑판 형상으로 강자성체의 볼록극이 설치된 평면상의 플래튼 위에 이동체(워크 스테이지)를 에어에 의해 부상시키고, 이동체에 자력을 인가하여, 이동체와 플래튼의 볼록극과의 사이의 자력을 변화시킴으로써 이동체(워크 스테이지)를 이동하는 기구이다.Here, as the moving mechanism, for example, a linear motor stage is employed. In the linear motor stage, a moving body (workstage) is floated by a air on a planar platen provided with a convex pole of a ferromagnetic body in a checkerboard shape, and a magnetic force is applied to the moving body so that a magnetic force between the moving body and the convex pole of the platen (Workpiece stage) by moving the movable body (workpiece stage).
워크 스테이지(21)는, 그 1변의 방향이 스테이지 이동 방향(X방향)을 향하도록 배치됨과 더불어, 가이드(22)에 의해서 진직도를 보상한 상태로 왕복 이동 가능하게 지지되어 있다.The
본 명세서에 있어서, 워크 스테이지(21)의 이동 방향이 X방향이며, X방향에 수직인 수평 방향이 Y방향, 연직 방향이 Z방향이다. 또한, 워크(W)는 직사각형상이며, 1변의 방향이 X방향을 향하고, 다른쪽의 변이 Y방향을 향한 자세로 워크 스테이지(21) 상에 유지되어 있는 것으로 한다.In this specification, the moving direction of the
워크 스테이지(21)의 이동 경로는, 광 조사부(10A 및 10B)의 바로 아래를 통과하도록 설계되어 있다. 그리고 반송부(20)는, 워크(W)를 광 조사부(10A 및 10B)에 의한 편광광의 조사 위치에 반송하고, 또한 그 조사 위치를 통과시키도록 구성되어 있다. 이 통과 과정에서, 워크(W)의 광 배향막이 광 배향 처리된다.The movement path of the
또한, 편광광 조사 장치(100)는, 편광 측정 장치(30)를 구비한다. 편광 측정 장치(30)는, 편광축 검출기(31)와, 편광축 검출기(31)를 가이드(22)에 따라서 X방향으로 반송하기 위한 X방향 반송부(32)와, 편광축 검출기(31)를 Y방향으로 반송하기 위한 Y방향 반송부(33)를 구비한다. 또한, 이 편광 측정 장치(30)는, 편광축 검출기(31), X방향 반송부(32), Y방향 반송부(33) 외에, 후술하는 제어부(34) 및 모니터(35)도 구비하고 있다.In addition, the polarized
편광축 검출기(31)는, 광 조사부(10A 및 10B)로부터 조사되는 편광광의 편광축(광 조사면에 있어서의 편광광의 축)을 검출한다.The
X방향 반송부(32)는, 편광축 검출기(31)를 X방향으로 이동시키는 이동 기구이며, 예를 들면, 상술한 반송부(20)와 동일한 구성을 가진다. 즉, 편광축 검출기(31)의 이동 경로는, 광 조사부(10A 및 10B)의 바로 아래를 통과하도록 설계되어 있다. X방향 반송부(32)는, X방향에 있어서, 편광축 검출기(31)를 광 조사부(10A 및 10B)에 의한 편광광의 조사 위치에 반송한다.The
Y방향 반송부(33)는, 편광축 검출기(31)를 Y방향으로 이동시키는 이동 기구이다. Y방향 반송부(33)는, 편광축 검출기(31)가 광 조사부(10A 및 10B)에 의한 편광광의 조사 위치에 있는 상태에서, 편광축 검출기(31)를 Y방향(편광자 유닛(13A 및 13B)의 편광자의 배열 방향)으로 이동한다.The Y-
본 실시 형태에서는, 편광자 유닛(13A 및 13B)의 각 편광자의 바로 아래(각 편광자의 중앙 위치)를, 각각 편광축을 측정하는 위치(이하, 「편광 측정 위치」라고도 한다)로 하고, 편광축 검출기(31)는, 각 편광 측정 위치에 있어서 편광축을 측정하는 것으로 한다.In the present embodiment, the positions directly under the respective polarizers of the
이하, 편광축 검출기(31)의 구체적 구성에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 편광축 검출기(31)는, 제1의 편광광 검출부(311)와, 제2의 편광광 검출부(312)를 구비한다. Hereinafter, the specific configuration of the
제1의 편광광 검출부(311)는, 편광축을 검출하기 위한 검출용 편광자(이하, 「검광자 」라고도 한다)(311a)와, 검출용 편광자(311a)를 통과한 편광광을 검출하기 위한 제1의 조도 센서(311b)를 구비한다. 제1의 조도 센서(311b)는, 검출용 편광자(311a)를 통과한 편광광을 수광하는 수광부(311c)(도 6)를 구비한다. 수광부(311c)는 지지 부재(311d)에 의해서 편광축 검출기(31)의 케이스에 고정되어 있다.The first
도 7은, 제1의 편광광 검출부(311)의 구성을 나타내는 모식도이다. 이 도 7에서는, 제1의 편광광 검출부(311)가 광 조사부(10A)로부터 조사되는 편광광을 검출하는 경우의 구성을 나타내고 있다.Fig. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the first polarized
도 7에 나타내는 바와 같이, 광 조사부(10A)의 방전 램프(11)로부터의 광(방사광(L1))은 편광자 유닛(13A)을 통과하여 직선 편광되고, 이 편광광(L2)이 검출용 편광자(311a)에 입사된다. 수광부(311c)는, 이때 검출용 편광자(311a)를 통과한 광을 검출광(L3)으로서 수광한다.7, the light (emitted light L1) from the
검출용 편광자(311a)는, 예를 들면 와이어 그리드형 편광 소자이다. 또한, 검출용 편광자(311a)는, 직선 편광자이면 임의의 편광자를 이용할 수 있다.The detecting
또한, 검출용 편광자(311a)는, 그 법선 방향 S를 회전축으로 하여, 180° 이상의 검출 측정 범위 내에 걸쳐 회전가능하게 구성되어 있다. 검출용 편광자(311a)의 회전은, 미리 설정한 기준 위치(P0)로부터의 회전 각도(θ)에 의해서 규정한다.The
검출용 편광자(311a)의 회전 각도(θ)가, 편광자 유닛(13A)을 구성하는 편광자(13Aa)의 투과축(T1)의 방향과 검출용 편광자(311a)의 투과축(T2)의 방향이 일치하는 각도일 때, 수광부(311c)에서 수광하는 광의 조도는 최대가 된다. 또한, 검출용 편광자(311a)의 회전 각도(θ)가, 투과축(T2)이 투과축(T1)에 직교하는 각도일 때, 수광부(311c)에서 수광하는 광의 조도는 최소가 된다.The rotation angle of the
즉, 수광부(311c)가 수광하는 광의 조도는, 검출용 편광자(311a)의 회전 각도에 따라 주기적으로 변동한다. 따라서, 검출용 편광자(311a)를 회전시키면서 수광부(311c)가 수광하는 광의 조도를 감시함으로써, 광 조사부(10A, 10B)로부터 조사되는 편광광의 편광축 각도를 측정할 수 있다.That is, the illuminance of the light received by the
검출용 편광자(311a)를 회전 가능하게 구성하기 위해서, 제1의 편광광 검출부(311)는, 검출용 편광자(311a)를 회전하기 위한 회전 기구를 구비한다. 해당 회전 기구는, 예를 들면, 도 5 및 도 6에 나타내는 로터리 액츄에이터(311e)와, 로터리 액츄에이터(311e)에 고정된 회전자(311f)를 구비한다.In order to make the detecting polarizer 311a rotatable, the first polarized
로터리 액추에이터(311e)는, 후술하는 제어부(34)에 의해서 구동 제어된다. 검출용 편광자(311a)는 회전자(311f)에 고정되어 있고, 제어부(34)가, 로터리 액추에이터(311e)를 구동 제어하여 회전자(311f)를 회전시킴으로써, 검출용 편광자(311a)가 회전한다. 이에 따라, 검출용 편광자(311a)와 제1의 조도 센서(311b)(수광부(311c))가 상대적으로 회전한다.The
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1의 조도 센서(311b)는, 수광부(311c)로의 입사광을 제한하는 개구부(311g)를 가진다. 개구부(311g)는, 광 조사부(10A, 10B)의 편광자 유닛(13A, 13B)이 비스듬히 입사하는 광도 통과시켜 편광광을 생성하는 것에 맞추어, 이들 비스듬한 입사 성분에 의한 편광광을 집어넣도록, 입사각이 예를 들면 0°~65° 범위의 편광광을 수광부(311c)에 입사하는 형상으로 되어 있다.As shown in Fig. 6, the
또한, 제1의 편광광 검출부(311)는, 제1의 조도 센서(311b)를 냉각하기 위한 냉각 기구를 구비한다. 해당 냉각 기구는, 예를 들면 공냉 방식에 의한 것이며, 외부로부터 냉기를 집어넣는 냉기 공급부(311h)를 구비한다.The first polarized
또한, 냉각 기구는, 수냉 방식에 의한 것을 채용할 수도 있다. 다만, 수냉 밸브가 파손된 경우의 영향 등을 감안하면, 공냉 방식을 채용하는 것이 바람직하다.The cooling mechanism may be a water-cooling type. However, considering the influence of the water-cooled valve being damaged, it is preferable to adopt the air-cooling system.
또한, 제2의 편광광 검출부(312)는, 제1의 편광광 검출부(311)에 있어서 검출용 편광자(311a)와, 이 검출용 편광자(311a)를 회전시키기 위한 회전 기구를 구비하지 않는 것을 제외하고는, 제1의 편광광 검출부(311)와 동일한 구성을 가진다.The second polarized
즉, 제2의 편광광 검출부(312)는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 광 조사부(10A, 10B)로부터의 편광광을 그대로 입사하고, 해당 편광광의 조도를 검출하는 제2의 조도 센서(312a)를 구비한다. 제2의 조도 센서(312a)는, 광 조사부(10A, 10B)로부터의 편광광을 직접 수광하는 수광부(312b)(도 6)를 구비한다.5 and 6, the second polarized
제2의 조도 센서(312a)는, 지지 부재(312c)에 의해서, 수광부(312b)의 높이 위치가 제1의 조도 센서(311b)의 수광부(311c)의 높이 위치와 동등해지도록 지지되어 있다. 지지 부재(312c)는, 편광광 검출기(31)의 케이스에 고정되어 있다.The
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2의 조도 센서(312a)는, 수광부(312b)로의 입사광을 제한하는 개구부(312d)를 가진다. 개구부(312d)는, 상술한 개구부(311f)와 마찬가지로, 입사각이 예를 들면 0°~65° 범위의 편광광을 수광부(312b)에 입사하는 형상으로 되어 있다.6, the
또한, 제2의 편광광 검출부(312)는, 제2의 조도 센서(312a)를 냉각하기 위한 냉각 기구를 구비한다. 해당 냉각 기구는, 예를 들면 공냉 방식에 의한 것이며, 외부로부터 냉기를 집어넣는 냉기 공급부(312e)를 구비한다.The second polarized
또한, 냉각 기구는 수냉 방식에 의한 것을 채용할 수도 있다. 다만, 수냉 밸브가 파손된 경우의 영향 등을 감안하면, 공냉 방식을 채용하는 것이 바람직하다.The cooling mechanism may be a water-cooling type. However, considering the influence of the water-cooled valve being damaged, it is preferable to adopt the air-cooling system.
제2의 조도 센서(312a)는, 제1의 조도 센서(311b)와 동일한 파장역에 감도를 가지는 것임이 바람직하다. 다만, 방전 램프(11)의 방사광을 동시에 검출할 수 있으면, 상이한 파장역에 감도를 가지는 것이어도 된다. The
구체적으로는, 제1의 조도 센서(311b) 및 제2의 조도 센서(312a)는, 예를 들면 200nm~400nm의 파장역에 감도를 가지는 것임이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 제1의 조도 센서(311b) 및 제2의 조도 센서(312a)는, 예를 들면, 파장 254nm, 313nm, 365nm의 조도가 측정하기 쉬운 것이 바람직하다.Specifically, it is preferable that the
또한, 제1의 조도 센서(311b)의 수광부(311c)와 제2의 조도 센서(312a)의 수광부(312b)는, 방전 램프(11)의 관축 방향(길이 방향)을 따라서 병설된다. 방전 램프(11)의 관축 방향은, 편광축 검출기(31)를 이동시키는 Y방향과 동일한 방향이다.The
이는, 방전 램프(11)로부터 방사되는 광은, 관경 방향에서는 조도 변화가 크고, 관축 방향에서는 조도 변화가 작기 때문이다. 이와 같이, 수광부(311c)와 수광부(312b)를 방전 램프(11)의 관축 방향(길이 방향)을 따라서 병설함으로써, 제1의 조도 센서(311b)와 제2의 조도 센서(312a)가 검출하는 광의 조도의 차를 줄일 수 있다. This is because the light radiated from the
또한, 제1의 편광광 검출부(311) 및 제2의 편광광 검출부(312)가, 각각 수광부를 냉각하기 위한 냉각 기구를 가지는 경우에 대하여 설명했는데, 방전 램프(11)로부터 방사되는 열은, Y방향 반송부(32) 등을 통하여 편광축 검출부(31)의 하측으로부터도 전달된다. 이 때문에, 편광축 검출부(31)의 케이스의 저부에 단열 부재를 설치하거나, 회전 기구를 부상시켜도 된다.The first polarized
다음에, 편광 측정 장치(30)를 구성하는 제어부(34)에 대하여 설명한다.Next, the
도 8은, 편광 측정 장치(30)의 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 8 is a block diagram showing the configuration of the
상술한 것처럼, 편광 측정 장치(30)는, 편광축 검출기(31), X방향 반송부(32), Y방향 반송부(33), 제어부(34) 및 모니터(35)를 구비한다.As described above, the
제어부(34)는, 회전자 제어부(34a)와, 입력 신호 변환부(34b)와, 편광 특성 연산부(34c)와, 화상 표시부(34d)와, 반송 제어부(34e)를 구비한다.The
회전자 제어부(34a)는, 제1의 편광광 검출부(311)에 대하여 로터리 액추에이터(311d)를 구동 제어하기 위한 구동 지령을 출력한다. 본 실시 형태에서는, 각 편광 측정 위치에 있어서, 검광자(311a)를 미리 설정한 회전 각도 범위 θ1≤θ≤θ2 내에서 복수의 지정 각도로 회전하고, 각 지정 각도로 제1의 조도 센서(311b)가 편광광을 측정한다. 회전 각도 범위는, 제1의 조도 센서(311b)가 검출하는 편광광의 조도가 최소가 되는 검광자(311a)의 각도(설정 기준치 θa)를 넘어, 예를 들면 ±20°의 범위로 설정한다.The
예를 들면, 설정 기준치 θa가 120°로 설정되어 있는 경우에는, 회전 각도 범위는 100°≤θ≤140°가 된다.For example, when the setting reference value? A is set to 120 °, the rotation angle range is 100 °??? 140 °.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 회전 각도 범위에 있어서, 예를 들면, θ=θa를 제외하고 10°씩 편광광을 측정하는 각도 위치를 설정한다. 즉, 회전 각도 범위가 100°≤θ≤140°인 경우,θ=θ1=100°, θ=110°,θ=130°, θ=θ2=140°에서 편광광을 측정한다. 회전자 제어부(34a)는, 검광자(311a)를 상기 4개의 각도 위치 중 어느 하나로 하기 위해서, 로터리 액츄에이터(311d)에 대하여 구동 지령을 출력한다.In this embodiment, in the rotation angle range, for example, an angular position for measuring the polarized light by 10 degrees is set except for? =? A. That is, when the rotation angle range is 100 °??? 140 °, the polarized light is measured at θ = θ1 = 100 °, θ = 110 °, θ = 130 ° and θ = θ2 = 140 °. The
입력 신호 변환부(34b)는, 제1의 조도 센서(311b)가 검출한 조도 정보인 검출 조도치(조도 카운트치)(Cd), 및 제2의 조도 센서(312a)가 검출한 조도 정보인 참조 조도치(조도 카운트치)(Cr)를 입력하고, 이들의 검출 신호를 증폭하여 편광 특성 연산부(34c)에 출력한다.The input
여기서, 제1의 조도 센서(311b)와 제2의 조도 센서(312a)는, 동일한 타이밍에서 수광광의 조도를 검출하는 것이며, 입력 신호 변환부(34b)는, 2개의 센서에서 동시에 검출된 2개의 검출 신호를 입력하도록 구성되어 있다.Here, the
편광 특성 연산부(34c)는, 입력 신호 변환부(34b)로부터 입력된 조도 정보에 의거하여, 광 조사부(10A, 10B)로부터 조사되는 편광광의 편광 특성을 연산한다. 본 실시 형태에서는, 편광 특성 연산부(34c)는, 상기 편광 특성으로서 편광축 각도와 소광비를 측정한다.The polarization characteristic calculation unit 34c calculates the polarization characteristics of the polarized light emitted from the
화상 표시부(34d)는, 편광 특성 연산부(34c)에서 연산한 편광 특성을 모니터(35)에 출력한다.The
반송 제어부(34e)는, X방향 반송부(32) 및 Y방향 반송부(33)를 구동 제어하고, 편광축 검출기(31)를 XY 방향으로 이동하여 소정의 편광 측정 위치로 이동한다.The
제어부(34) 및 모니터(35)는, 방전 램프(11)로부터 방사되는 자외광의 영향(주로 열의 영향)을 받지 않도록, 편광축 검출기(31), X 방향 반송부(32) 및 Y 방향 반송부(33)와는 떨어진 위치에 설치되어 있다. 제어부(34)는, 편광축 검출기(31)로의 구동 지령의 출력이나 편광축 검출기(31)로부터의 검출 신호의 취득 등을, 도시하지 않은 케이블을 통하여 행한다.The
도 9는, 제어부(34)에서 실행하는 편광 측정 처리 순서의 일례를 나타내는 플로우차트이다. 이 편광 측정 처리는, 소정의 편광 측정 위치에 있어서의 편광광의 측정 순서를 나타내는 것이다. 9 is a flowchart showing an example of a polarization measurement processing procedure executed by the
먼저 단계 S1에서, 제어부(34)는, 회전자 제어부(34a)로부터 로터리 액츄에이터(311d)에 대하여 구동 지령을 출력하여, 검광자(311a)를 지정 각도까지 회전한다. 여기서, 지정 각도의 초기치는 θ=θ1로 한다.First, in step S1, the
다음에 단계 S2에서, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 검출 조도치(Cd), 제2의 조도 센서(312a)로부터 참조 조도치(Cr)를 취득하여, 단계 S3으로 이행한다.Next, in step S2, the
단계 S3에서는, 상기 단계 S2에서 취득한 검출 조도치(Cd)로 참조 조도치(Cr)를 나누어, 보정 후 조도치(Cc)를 산출한다(Cc=Cr/Cd). 이 보정 후 조도치(Cc)는, 검출 조도치(Cd)에 포함되는 방전 램프(11)로부터의 광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를, 참조 조도치(Cr)로 보정한 것이다.In step S3, the reference roughness value Cr is divided by the detected roughness value Cd obtained in step S2 to calculate the corrected roughness value Cc (Cc = Cr / Cd). The post-correction roughness Cc is obtained by correcting the error caused by the variation in illuminance of the light from the
다음에 단계 S4에서, 제어부(34)는, 미리 설정한 모든 각도 위치에서 조도 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. 그리고 조도 측정이 완료하지 않았다고 판단한 경우에는, 지정 각도를 새롭게 설정하여 상기 단계 S1로 이행하고, 조도 측정이 완료했다고 판단한 경우에는 단계 S5로 이행한다.Next, in step S4, the
단계 S5에서, 제어부(34)는, 상기 단계 S3에서 산출한 각 각도 위치에 있어서의 보정 후 조도치(Cc)에 의거하여, 편광광의 편광축을 산출한다.In step S5, the
본 실시 형태에서는, 각 보정 후 조도치(Cc)를 기초로 커브 피팅을 행하여, 검광자(311a)의 회전 각도와 보정 후 조도치(Cc)의 관계를 나타내는 편광광 각도 특성(이하, 간단히 「각도 특성」이라고도 한다)을 구한다. 이 편광광 각도 특성은, 검광자(311a)를 회전시켰을 때의 검광자(311a)를 통과한 편광광 조도의 주기적인 변화를 나타내는 것이며, 상술한 조도 변동에 의한 오차가 보정된 적절한 특성이다. 그리고 구한 각도 특성으로부터 편광축 각도를 산출한다.In this embodiment, curve fitting is performed on the basis of the post-correction roughness values Cc to determine a polarized light angle characteristic (hereinafter simply referred to as "Quot; angle characteristic "). This polarized light angle characteristic indicates a periodic change in the polarized light intensity that has passed through the
여기서는, 피팅 함수로서, 예를 들면 Acos2(θ+B)+C의 함수를 이용한다. 또한, 피팅 함수로는, 다른 함수를 이용할 수도 있다.Here, as a fitting function, for example, a function of Acos 2 (? + B) + C is used. Further, another function may be used as the fitting function.
도 10은, 상기 각도 특성의 일례를 나타내는 도면이다. 여기서, 편광광을 측정하는 각도 위치는 θ=120°±10°, θ=120°±20°의 4점으로 하고 있다.10 is a diagram showing an example of the angle characteristic. Here, the angular position at which the polarized light is measured has four points of? = 120 占 占 and? = 120 占 占 占.
이 도 10에 있어서, 세로축은 모니터 조도 카운트치[%], 가로축은 검광자(311a)의 회전 각도 θ[도]이다. 도면 중 파선은 참조 조도치(Cr)이며, 점 a~d는, 각 각도 위치에서 산출한 보정 후 조도치(Cc)를 플롯한 것이다. 또한, 곡선 F는, 이들 4개의 측정점(a~d)의 값을 기초로, 최소 이승법 및 뉴턴법에 의해 커브 피팅을 행하여 정수 A, B, C를 구함으로써 얻어진 곡선이며, 상기 편광광 각도 특성에 상당한다.10, the ordinate axis indicates the monitor illuminance count value [%] and the abscissa axis indicates the rotation angle [theta] of the
이 각도 특성(F)에 있어서, 모니터 조도 카운트치가 최소가 되는 각도가, 검광자(311a)의 투과축이 편광자(13Aa)(또는 13Ba)의 투과축과 실제로 직교하는 검광자(311a)의 회전 각도이다. 또한, 모니터 조도 카운트치가 최소가 되는 각도로부터 90°를 뺀 각도가, 모니터 조도 카운트치가 최대가 되는 각도이며, 검광자(311a)의 투과축이 편광자(13Aa)(또는 13Ba)의 투과축과 실제로 일치하는 검광자(311a)의 회전 각도이다.In this angular characteristic F, the angle at which the monitor illuminance count value becomes minimum is determined by the rotation of the
여기서, 모니터 조도 카운트치가 최소가 되는 각도는, 상술한 커브 피팅에 의해 구한 파라미터(B)이며, 설정 기준치(θa)에 대하여 소정의 어긋남각(θb)을 포함하는 것이 된다(B=θa+θb). 여기서, 제어부(34)는, 각도(θa+θb)를 기초로, 실제의 편광축 각도(편광자(13Aa, 13Ba)의 투과축의 방향)를 출력한다.Here, the angle at which the monitor illuminance count value becomes minimum is the parameter B obtained by the curve fitting described above, and includes a predetermined deviation angle? B with respect to the setting reference value? A (B =? A +? B). Here, the
검광자(311a)의 회전 각도는, 상술한 것처럼, 기준 위치(PO)에 대한 각도(θ)에 의해서 규정되어 있다. 여기서, 편광축 각도가, 검광자(311a)와 마찬가지로 기준 위치(P0)에 대한 각도에 의해서 규정되어 있는 경우에는, 제어부(34)는, 각도(θa+θb)로부터 90°를 뺀 각도를 실제의 편광축 각도로서 출력한다. 또한, 편광축 각도가, 기준 위치(P0)로부터 90° 어긋난 위치에 대한 각도에 의해서 규정되어 있는 경우에는, 제어부(34)는, 각도(θa+θb)를 그대로 실제의 편광축 각도로서 출력한다.The rotation angle of the
다음에 단계 S6에서, 제어부(34)는, 상기 단계 S5에서 산출한, 모니터 조도 카운트치가 최소가 되는 각도(θa+θb)까지 검광자(311a)를 회전하여, 단계 S7로 이행한다.Next, in step S6, the
단계 S7에서는, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 검출 조도치(Cd)를 취득하고(도 10의 측정점 e), 이를 편광광의 최소 조도로서 단계 S8로 이행한다.In step S7, the
단계 S8에서는, 제어부(34)는, 상기 단계 S5에서 산출한, 모니터 조도 카운트치가 최소가 되는 각도(θa+θb-90°)까지 검광자(311a)를 회전하여, 단계 S9로 이행한다.In step S8, the
단계 S9에서는, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 검출 조도치(Cd)를 취득하고(도 10의 측정점 f), 이를 편광광의 최대 조도로서 단계 S10로 이행한다.In step S9, the
단계 S10에서는, 제어부(34)는, 상기 단계 S7에서 취득한 최소 조도와, 상기 단계 S9에서 취득한 최대 조도의 비(최대 조도/최소 조도)에 의거하여 소광비를 산출한다.In step S10, the
단계 S11에서는, 제어부(34)는, 화상 표시부(34d)로부터 모니터(35)에 대하여, 상기 단계 S5에서 연산한 편광축 각도와 상기 단계 S10에서 연산한 소광비를 출력한다. 이에 따라, 모니터(35)에 편광 특성의 측정 결과가 표시된다.In step S11, the
또한, 도 9의 단계 S1~S4가 회전 제어부에 대응하여, 단계 S5~S10이 편광 특성 연산부에 대응하고 있다. 또한, 단계 S5가 편광축 각도 연산부에 대응하고, 단계 S6~S10이 소광비 연산부에 대응하고 있다.
다음에, 본 실시 형태의 동작 및 효과에 대하여 설명한다. Next, the operation and effects of the present embodiment will be described.
먼저, 제어부(34)는, X방향 반송부(32) 및 Y방향 반송부(33)를 구동 제어하고, 편광광 검출기(31)를, 편광자 유닛(13A)의 복수의 편광자(13Aa) 중 Y방향의 최단에 위치하는 편광자(13Aa)의 바로 아래에 배치한다. 이와 같이, 제어부(34)는, 편광광 검출기(31)를, 편광 특성의 측정 대상인 편광자(13Aa)를 통과한 편광광의 조사 영역에 배치한다.First, the
설정 기준치 θa=120°인 경우, 검광자(311a)가 θ=120°일 때, 제1의 조도 센서(311b)가 검출하는 편광광의 조도가 최소가 될 것이다. 이 때문에, 처음에, 제어부(34)는, 로터리 액추에이터(311d)를 구동 제어하고, 검광자(311a)를 θ=θa-20°=100°가 되도록 회전한다.When the setting reference value θa is 120 °, the illuminance of the polarized light detected by the
그리고 이 상태에서, 제1의 조도 센서(311b)와 제2의 조도 센서(312a)에서, 동시에 편광광의 조도를 측정하고, 제어부(34)는 이들 2개의 센서에서 측정한 조도 정보를 취득한다. 즉, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터, 검광자(311a)를 통과한 편광광의 조도 정보인 검출 조도치(Cd)를 취득하고, 제2의 조도 센서(312a)로부터, 검광자(311a)를 통과하지 않는 편광광의 조도 정보인 참조 조도치(Cr)를 취득한다.In this state, the illuminance of the polarized light is measured simultaneously by the
다음에, 제어부(34)는, 로터리 액추에이터(311d)를 구동 제어하고, 검광자(311a)를 θ=100°의 위치로부터 θ=110°가 되도록 회전한다. 그리고 이 위치에서, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)와 제2의 조도 센서(312a)로 측정한 검출 조도치(Cd)와 참조 조도치(Cr)를 취득한다.Next, the
그 후는, 제어부(34)는, 검광자(311a)를 θ=130°와 θ=140°로 각각 회전하고, 동일하게 제1의 조도 센서(311b)와 제2의 조도 센서(312a)로 측정한 검출 조도치(Cd)와 참조 조도치(Cr)를 취득한다.Thereafter, the
그리고 제어부(34)는, 각 각도 위치에서 얻어진 검출 조도치(Cd)와 참조 조도치(Cr)에 의거하여, 도 10에 나타내는 각도 특성을 산출한다.Then, the
검출 조도치(Cd)는, 검광자(311a)를 통과한 편광광의 조도치이므로, 편광자(13Aa)의 투과축과 검광자(311a)의 투과축이 이루는 각에 따라 값이 변동한다. 따라서, 검광자(311a)의 회전 각도(θ)를 변화시키면서 검출 조도치(Cd)의 변동을 감시함으로써, 검광자(311a)의 회전 각도와 검광자(311a)를 통과한 편광광의 조도 정보의 관계를 나타내는 각도 특성을 산출할 수 있다.The value of the detection roughness value Cd varies depending on the angle formed by the transmission axis of the polarizer 13Aa and the transmission axis of the analyzer 311a since it is the roughness value of the polarized light that has passed through the
그러나 광원인 방전 램프(11)는, 아크의 흔들림에 의해 광량이 시시 각각으로 변화하고 있어, 검광자(311a)의 회전 각도(θ)가 변화하고 있는 동안에 방전 램프(11)로부터의 방사광의 광량이 변화한다고 하는 현상이 생긴다.However, in the
이 때문에, 이 방전 램프의 아크의 흔들림을 고려하지 않고, 검출 조도치(Cd)를 그대로 이용하여 각도 특성을 산출하면, 방전 램프(11)로부터 조사되는 광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 포함한 각도 특성이 산출되어 버려, 편광 측정 정밀도가 현저하게 저하한다.Therefore, when the angular characteristic is calculated using the detected roughness value Cd as it is without considering the fluctuation of the arc of the discharge lamp, the error caused by the fluctuation of the luminance of the light emitted from the
여기서, 본 실시 형태에서는, 제1의 조도 센서(311b)에서 검광자(311a)를 통한 광 조사부로부터의 편광광의 조도를 측정하고, 이에 동기하여, 제2의 조도 센서(312a)에서 검광자(311a)를 통하지 않은 광 조사부로부터의 편광광의 조도를 측정한다. 즉, 양자에서 동일한 아크의 흔들림을 봄으로써, 제2의 조도 센서(312a)에서 얻어진 참조 조도치(Cr)를, 제1의 조도 센서(311b)에서 얻어진 검출 조도치(Cd)의 기준치로서 이용하도록 한다.Here, in the present embodiment, the illuminance of the polarized light from the light irradiating unit through the
제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 얻어진 검출 조도치(Cd)를, 제2의 조도 센서(312a)로부터 얻어진 참조 조도치(Cr)로 나눔으로써, 검출 조도치(Cd)에 포함되는 아크의 흔들림에 기인하는 조도 변동에 의한 오차를 보정한다. 그리고 보정 후의 조도치(보정 후 조도치(Cc))를 기초로 커브 피팅의 수법을 이용해 도 10에 나타내는 각도 특성(F)을 산출한다.The
상술한 것처럼, 동시에 측정한 검출 조도치(Cd) 및 참조 조도치(Cr)는, 아크의 흔들림 조건이 같다. 따라서, 보정 후 조도치(Cc)를 이용함으로써, 검광자(311a)를 회전시키고 있는 중에 아크가 변화했다고 해도 좋은 정밀도로 각도 특성을 산출할 수 있다.As described above, the detection roughness value Cd and the reference roughness value Cr measured at the same time have the same shaking condition of the arc. Therefore, by using the post-correction roughness Cc, the angular characteristic can be calculated with good accuracy even if the arc changes while the
제어부(34)는, 도 10에 나타내는 각도 특성(F)을 산출하면, 해당 각도 특성(F)에 의거하여 편광축 각도를 산출한다. 구체적으로는, 각도 특성(F)을 기초로, 검광자(311a)를 통과한 편광광의 조도가 최소가 되는 검광자(311a)의 회전 각도(θa+θb)를 특정하고, 이를 기초로 실제의 편광축 각도를 출력한다.When the angle characteristic F shown in Fig. 10 is calculated, the
다음에, 제어부(34)는, 각도 특성(F)을 이용하여, 편광광의 소광비를 산출한다. 먼저, 제어부(34)는, 편광광의 최소 조도를 검출하기 위해서, 로터리 액추에이터(311d)를 구동 제어하여 검광자(311a)를 θ=(θa+θb)로 회전한다. 그 상태에서, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 최소 조도치인 검출 조도치(Cd)를 취득한다(도 10의 측정점 e).Next, the
이어서, 제어부(34)는, 편광광의 최대 조도를 검출하기 위해서, 로터리 액추에이터(311d)를 구동 제어하여 검광자(311a)를 θ=(θa+θb-90°)로 회전한다. 그 상태에서, 제어부(34)는, 제1의 조도 센서(311b)로부터 최대 조도치인 검출 조도치(Cd)를 취득한다(도 10의 측정점 f).Subsequently, the
그리고 제어부(34)는, 최소 조도치와 최대 조도치의 비(최대 조도치/최소 조도치)에 의거하여 소광비를 산출한다.Then, the
이상에 의해, 편광자 유닛(13A)의 복수의 편광자(13Aa) 중 Y방향의 최단에 위치하는 편광자(13Aa)를 통과한 편광광의 편광 특성이 얻어진다. 다음에, 제어부(34)는, Y방향 반송부(33)를 구동 제어하여, 편광광 검출기(31)를 직전에 편광 특성을 측정한 편광자(13Aa)에 인접하는 편광자(13Aa)의 바로 아래에 배치한다. 이와 같이, 편광 특성의 측정 대상을 순차적으로 전환하여 편광 특성을 측정한다.Thus, the polarization characteristic of the polarized light having passed through the polarizer 13Aa positioned at the shortest end in the Y direction among the plurality of polarizers 13Aa of the
편광자 유닛(13A)의 모든 편광자(13Aa)에 대한 편광 특성 측정이 완료하면, 제어부(34)는, X방향 반송부(33) 및 Y방향 반송부(33)를 구동 제어하고, 편광광 검출기(31)를, 편광자 유닛(13B)의 복수의 편광자(13Ba) 중 Y방향의 최단에 위치하는 편광자(13Ba)의 바로 아래에 배치한다. 그리고 편광자 유닛(13A)의 경우와 마찬가지로, 각 편광자(13Ba)에 대하여 각각 편광 특성을 측정한다.After completion of the measurement of the polarization characteristics of all the polarizers 13Aa of the
정점에 있어서, 이상과 같이 검출 조도치(Cd)와 참조 조도치(Cr)를 검출하고, 참조 조도치(Cr)를 검출 조도치(Cd)로 보정한 데이터를 기초로 편광축 각도를 측정한 결과를 도 11의 α에 나타낸다. 여기서, 도 11의 세로축은 편광축 각도, 가로축은 편광축 각도의 측정 회수이다. 실험 결과 α에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 측정된 편광축 각도에 거의 편차가 없고, 표준 편차 3σ은 0.004였다. 즉, 측정된 편광축 각도는, ±0.004°라는 매우 편차가 적은 범위에 99.7%가 포함된다는 것이다.As described above, the angle of the polarization axis was measured on the basis of the data obtained by detecting the detection roughness value Cd and the reference roughness value Cr and correcting the reference roughness value Cr with the detection roughness value Cd as described above Is shown by? In Fig. In Fig. 11, the ordinate axis indicates the polarization axis angle, and the abscissa axis indicates the number of measurements of the polarization axis angle. As shown in the experimental results?, In this embodiment, there is almost no deviation in the measured angle of the polarization axis, and the standard deviation 3? Was 0.004. That is, the measured angle of the polarization axis includes 99.7% in a range of very small deviation of +/- 0.004 degrees.
비교예로서, 본 실시 형태와 같이 참조 조도치(Cr)에 의한 보정을 행하지 않고, 검출 조도치(Cd)만을 이용하여 편광축 각도를 측정했다. 그 결과를 도 11의 β에 나타낸다.As a comparative example, the angle of the polarization axis was measured using only the detected roughness value Cd without performing correction by the reference roughness value Cr as in the present embodiment. The result is shown as? In Fig.
실험 결과 β에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는 항상 측정 결과가 변동하고 있고, 때때로 강한 돌출치도 곳곳에 보여진다. 이는, 검광자(311a)를 회전시켜 각도가 상이한 4점에서 편광광을 측정하고 있는 동안에 아크의 흔들림이 생겨, 편광축 각도를 안정되게 측정할 수 없기 때문이다. 이와 같이, 아크의 흔들림에 의해서 측정 결과가 달라지는 것을 시각적으로도 이해할 수 있다.As a result of the experiment, as shown in?, In the comparative example, the measurement result always fluctuates, and sometimes a strong protruding portion is also seen everywhere. This is because arc oscillation occurs while measuring the polarized light at four points having different angles by rotating the
또한, 비교예의 측정 결과를 통계한 결과, 측정된 편광축 각도의 표준 편차 3σ은 0.035였다. 즉, 측정된 편광축 각도는, ±0.035°라고 하는 편차를 갖는 것이다. In addition, as a result of measurement of the measurement results of the comparative example, the measured standard deviation 3σ of the angle of the polarization axis was 0.035. That is, the measured angle of the polarization axis has a deviation of ± 0.035 °.
편광광 조사 장치(100)에 있어서는, 광 배광 처리의 요구 정밀도의 관점에서, 편광축 각도를 설정치에 대하여 ±0.05°이내로 조정하는 것이 바람직하다. 즉, 편광 측정의 요구 정밀도는 ±0.01°정도인 것이 바람직하다. 그러나 상기 비교예에서는, 편광 측정의 요구 정밀도를 만족할 수 없다.In the polarized
본 실시 형태에서는, 검광자를 가지는 제1의 편광광 검출부(311)와는 별도로, 검광자를 통하지 않고 직접 편광광을 검출하는 제2의 편광광 검출부(312)를 구비하고, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)에서, 동시에 동일한 편광광을 검출한다.In this embodiment, in addition to the first polarized
따라서, 제2의 편광광 검출부(312)에서 검출한 조도 정보를 편광광의 기준 조도 정보로 하여, 제1의 편광광 검출부(311)에서 검출한 조도 정보에 포함되는 방전 램프(11)의 아크의 흔들림에 기인하는 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정할 수 있다. 이 때문에, 제1의 편광광 검출부(311)의 검광자(311a)를 회전시켰을 때의 검출광의 조도의 주기적인 변화를 나타내는 각도 특성을 좋은 정밀도로 산출할 수 있어, 편광축 각도 및 소광비를 좋은 정밀도로 산출할 수 있다.Therefore, the illuminance information detected by the second polarized
또한, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)는, 방전 램프(11)의 길이 방향으로 나란히 배치한다. 이와 같이, 방전 램프(11)의 조도 변화가 적은 방향으로 나란히 배치하므로, 장소마다의 의존성을 줄일 수 있어, 신뢰성이 있는 측정 결과가 얻어진다.The first polarized
특히, 광원으로서 2등식 이상의 램프를 적용한 경우, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)가 램프의 관경 방향으로 나란히 배치되어 있으면, 측정 대상의 램프에 인접하는 램프로부터 방사되는 광의 영향을 받기 쉬워져 버려, 신뢰성이 있는 측정 결과를 얻을 수 없다. 본 실시 형태에서는, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)를 방전 램프(11)의 길이 방향으로 나란히 배치하므로, 광원으로서 2등식 이상의 램프를 적용한 경우에도, 신뢰성이 있는 측정 결과를 얻을 수 있다.Particularly, when a lamp of two or more types is used as a light source, if the first polarized
또한, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)는, 방전 램프(11)의 바로 아래에 배치된 상태로 사용되어, 열적인 조건이 엄격하다. 예를 들면, 검광자(311a)를 유지하는 유지 부재를 알루미늄 등으로 형성한 경우, 방전 램프(11)에서 방사되는 자외광(열)의 영향에 의해 상기 유지 부재가 열 팽창하여, 검광자(311a)와 수광부(311c)의 상대 위치가 어긋나, 수광부(311c)에서 검출하는 광의 조도가 변화할 우려가 있다.Further, the first polarized
본 실시 형태에서는, 제1의 편광광 검출부(311)와 제2의 편광광 검출부(312)에, 각각 제1의 조도 센서(311b), 제2의 조도 센서(312a)를 냉각하기 위한 냉각 기구를 설치하므로, 안정되게 편광광을 검출할 수 있다.The
또한, 제2의 편광광 검출부(312)에서 검출한 조도 정보(참조 조도치(Cr))를 기초로, 제1의 편광광 검출부(311)에서 검출한 조도 정보(검출 조도치(Cd))를 보정할 때, 검출 조도치(Cd)를 참조 조도치(Cr)로 나눔으로써, 방전 램프(11)의 아크의 흔들림에 기인하는 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 보정 후 조도치(Cc)를 산출한다. 이와 같이, 비교적 용이한 수법으로, 상기 오차를 보정할 수 있다.The illuminance information (detection reference value Cd) detected by the first polarized
또한, 편광광의 측정점은, 제1의 편광광 검출부(311)의 검광자(311a)를 회전시켰을 때의 검출광의 조도가 최소가 되도록 설정된 설정 기준치(θa)를 넘은 소정의 회전 각도 범위 내의 4점으로 한다. 그리고 이들 4점의 측정점에서의 조도 정보에 의거하여, 제1의 편광광 검출부(311)의 검광자(311a)를 회전시켰을 때의 검출광의 조도의 주기적인 변화를 나타내는 각도 특성을 산출한다.The measurement point of the polarized light is set to a point within a predetermined rotation angle range exceeding the set reference value? A set so that the illuminance of the detection light when the
이와 같이, 검출광의 조도가 최소가 되는 각도의 근방에서 측정한 조도 정보를 각도 특성의 산출에 이용하므로, 노이즈 성분의 영향을 억제한 각도 특성을 산출할 수 있다.Thus, the illuminance information measured in the vicinity of the angle at which the illuminance of the detection light is minimized is used for calculation of the angle characteristic, so that the angle characteristic suppressing the influence of the noise component can be calculated.
또한, 광 조사부(10A, 10B)로부터의 편광광을 직접 검출하는 제2의 편광광 검출부를 설치하므로, 편광광의 편광축 각도 및 소광비를 측정하면서, 편광광의 조도를 측정할 수도 있다. 이와 같이, 편광광의 편광 특성의 측정과 편광광의 조도의 측정을 동시에 행할 수 있어, 효율이 좋다.Further, since the second polarized light detecting portion for directly detecting the polarized light from the
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 시간마다의 조도 변동을 가지는 광원을 이용한 경우에도, 해당 조도 변동의 영향을 받지 않고 편광광의 편광축 각도 및 소광비를 간편하고 또한 고정밀도로 측정할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, even when a light source having a variation in illuminance for each time is used, the angle of polarization axis of the polarized light and the extinction ratio can be measured easily and with high accuracy without being affected by the fluctuation of the illuminance.
따라서, 광 조사부로부터 조사되는 편광광의 편광축이 원하는 편광축으로 되어 있는지 여부 등을 적절히 판단할 수 있다. 그리고 원하는 편광축으로 되어 있지 않은 경우에는, 원하는 편광축으로 할 수 있도록 광 조사부의 편광자의 배치 각도를 조정하는 등의 처리가 가능하여, 적절한 광 배향 처리를 행할 수 있다.Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the polarization axis of the polarized light emitted from the light irradiating unit is a desired polarization axis. If it is not the desired polarization axis, it is possible to perform processing such as adjusting the arrangement angle of the polarizer of the light irradiating part so that the desired polarization axis can be achieved, and appropriate optical alignment processing can be performed.
(변형예)(Modified example)
상기 실시 형태에 있어서는, 검출 조도치(Cd)를 참조 조도치(Cr)로 나눔으로써 보정 후 조도치(Cc)를 산출하는 경우에 대하여 설명했는데, 예를 들면, 다른 방식을 적용할 수도 있다.In the above embodiment, the case where the corrected roughness value Cc is calculated by dividing the detected roughness value Cd by the reference roughness value Cr has been described, but another method can be applied, for example.
이하, 다른 방식으로서, 뺄셈과 평균치를 이용하여 보정하는 방식에 대하여 설명한다.Hereinafter, as another method, a method of performing correction using subtraction and an average value will be described.
먼저, θ=θa±20°, θ=θa±10°의 합계 4점에서, 제1의 편광광 검출부(311) 및 제2의 편광광 검출부(312)는 검출 조도치(Cd) 및 참조 조도치(Cr)를 각각 측정한다. 여기서, 각 지정 각도로 측정한 검출 조도치(Cd)를 Cd1, Cd2, Cd3, Cd4로 하고, 각 지정 각도로 측정한 참조 조도치(Cr)를 Cr1, Cr2, Cr3, Cr4로 한다.First, the first polarized
그리고 제어부(34)는, 각 지정 각도로 측정한 참조 조도치(Cr1~Cr4)의 평균치(Cra)를 산출하고, 검출 조도치(Cdn)로부터 평균치(Cra)와 참조 조도치(Crn)의 차분을 뺀 값을 보정 후 조도치(Cc)로서 산출한다. 즉, 보정 후 조도치(Cc)는, Cc1=Cd1-(Cra-Cr1), Cc2=Cd2-(Cra-Cr2), Cc3=Cd3-(Cra-Cr3), Cc4=Cd4-(Cra-Cr4)이다.The
이후의 처리는, 도 9의 단계 S5 이후의 처리와 동일하다. 즉, 제어부(34)는, 보정 후 조도치(Cc1~Cc4)를 기초로, 최소 이승법 및 뉴턴법에 의해 커브 피팅을 행하여 피팅 함수 Acos2(θ+B)+C의 정수 A, B, C를 구한다. 제어부(34)는, 이와 같이 하여 편광광 각도 특성을 산출한다.The subsequent processing is the same as the processing after step S5 in Fig. That is, the
이 경우에도, 검출 조도치(Cd)에 포함되는 방전 램프(11)의 아크의 흔들림에 기인하는 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 조도치를 기초로, 편광광 각도 특성을 구할 수 있어, 좋은 정밀도로 편광축 각도 및 소광비를 측정할 수 있다.In this case also, the polarized light angle characteristic can be obtained on the basis of the roughness value corrected for the error caused by the variation in illuminance for each time caused by the fluctuation of the arc of the
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, θ=θa±20°와 θ=θa±10°에서 각각 1회씩 계 4회, 제1의 편광광 검출부(311)에서 조도를 측정하는 경우에 대하여 설명했는데, 측정 회수는 허용 측정 시간에 따라서 적절히 설정 가능하다. 최소 이승법에 의한 산출은 측정점이 3점에서도 행할 수 있으므로, 측정 회수는 3회여도 된다. 4점 측정한 경우는, 3점의 조합을 4개 이용하여, 각각에 대하여 각도 특성을 산출하는 등에 의해, 측정 결과의 정밀도를 높이도록 해도 된다. 또한, 당연히, 측정 회수는 5회 이상이어도 된다.In the above embodiment, the case in which the illuminance is measured by the first polarized
또한, 상기 실시 형태에서는, 조도 측정에 있어, 10°씩 검광자(311a)를 회전시키는 경우에 대하여 설명했는데, 피치 각도도 적절히 설정 가능하다.In the above embodiment, the case where the
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 편광 측정 위치를 각 편광자(13Aa, 13Ba)의 중앙의 1개소에만 설정하는 경우에 대하여 설명했는데, 1매의 편광자 내에서 편광축 각도의 편차가 있는 것을 고려하여, 각 편광자에 대하여 편광 측정 위치를 복수 개소 설정할 수도 있다. 이 경우, 각 편광 측정 위치에 있어서의 측정 결과를 가중 평균하는 등에 의해, 최종적인 편광 특성을 산출하면 된다.In the above embodiment, the case where the polarization measurement position is set to only one place in the center of each of the polarizers 13Aa and 13Ba has been described. However, considering that there is a deviation in the angle of the polarization axis within one polarizer, A plurality of polarization measurement positions may be set for the polarizer. In this case, the final polarization characteristic may be calculated by performing weighted average of the measurement results at the respective polarization measurement positions.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 편광 측정 장치(30)에서 측정한 편광축 각도를 기초로, 편광자(13Aa)나 편광자(13Ba)의 편광축 각도가 원하는 편광축 각도가 되도록, 편광자(13Aa)나 편광자(13Ba)의 각도를 자동적으로 조정하는 기구를 설치해도 된다. 또한, 편광자(13Aa)나 편광자(13Ba)의 각도 조정은, 작업자가 수동으로 행해도 된다.In the above embodiment, the polarizer 13Aa and the polarizer 13Ba are arranged so that the polarization axis angle of the polarizer 13Aa and the polarizer 13Ba is a desired polarization axis angle, based on the polarization axis angle measured by the
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1의 조도 센서(311b)의 수광부(311c)를, 지지 부재(311d)에 의해서 편광축 검출기(31)의 케이스에 고정하는 경우에 대하여 설명했는데, 수광부(311c)는 검광자(311a)와 함께 회전 가능한 구성이어도 된다. 다만, 조도를 안정되게 측정하기 위해서는, 상기 실시 형태와 같이 수광부(311c)를 고정하고, 검광자(311a)와 수광부(311c)를 상대적으로 회전시키는 구성인 것이 바람직하다.In the above embodiment, the case where the
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 광원으로서 2등식의 방전 램프(11)를 적용하는 경우에 대하여 설명했는데, 1등식이어도 되고, 3등식 이상이어도 된다.Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the case of applying the two-
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 워크(W)로서 광 배향막이 형성된 액정 패널을 이용하는 경우에 대하여 설명했는데, 예를 들면, 시야각 보상 필름과 같은, 롤에 감겨진 장척 띠형상의 워크여도 된다.Further, in the above-described embodiment, the case where the liquid crystal panel having the photo alignment film is used as the work W has been described. However, it may be a work such as a view angle compensation film,
10A, 10B: 광 조사부
11: 방전 램프
12: 미러
13A, 13B: 편광자 유닛
13Aa, 13Ba: 편광자
13Ab, 13Bb: 프레임
14: 램프 하우스
20: 반송부
21: 워크 스테이지
22: 가이드
23: 전자석
30: 편광 측정 장치
31: 편광축 검출기
311: 제1의 편광광 검출부
311a: 검출용 편광자(검광자)
311b: 제1의 조도 센서
311c: 수광부
311d: 지지 부재
311e: 로터리 액추에이터
311f: 회전자
311g: 개구부
311h: 냉기 공급부
312: 제2의 편광광 검출부
312a: 제2의 조도 센서
312b: 수광부
312c: 지지 부재
312d: 개구부
312e: 냉기 공급부
32: X 방향 반송부
33: Y방향 반송부
34: 제어부
34a: 회전자 제어부
34b: 입력 신호 변환부
34c: 편광 특성 연산부
34d: 화상 표시부
34e: 반송 제어부
35: 모니터
100: 편광광 조사 장치10A, 10B: light irradiation part 11: discharge lamp
12:
13Aa and 13Ba: Polarizers 13Ab and 13Bb: Frame
14: lamp house 20:
21: workstage 22: guide
23: Electromagnet 30: Polarization measuring device
31: polarizing axis detector 311: first polarized light detecting unit
311a: Detecting polarizer (analyzer) 311b: First illuminance sensor
311c:
311e:
311g:
312: Second polarized
312b:
312d:
32: X-direction transport section 33: Y-direction transport section
34:
34b: input signal conversion section 34c: polarization characteristic operation section
34d:
35: Monitor 100: Polarized light irradiation device
Claims (10)
상기 편광축을 검출하기 위한 회전 가능한 검출용 편광자와, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 검출하는 제1의 조도 센서를 가지는 제1의 편광광 검출부와,
상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 직접 검출하는 제2의 조도 센서를 가지고, 상기 제1의 편광광 검출부에 병설되는 제2의 편광광 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광축 검출기.A polarization axis detector for detecting a polarization axis of polarized light irradiated from a light source,
A first polarized light detecting unit having a rotatable detecting polarizer for detecting the polarization axis and a first illuminance sensor for detecting illuminance information of the polarized light from the light source that has passed through the detecting polarizer;
And a second illuminance sensor for directly detecting illuminance information of the polarized light from the light source, and a second polarized light detecting portion provided in parallel with the first polarized light detecting portion.
상기 광원은 선형 광원이며,
상기 제1의 조도 센서와 상기 제2의 조도 센서는, 상기 선형 광원이 연장되는 방향을 따라서 나란히 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광축 검출기.The method according to claim 1,
Wherein the light source is a linear light source,
Wherein the first illuminance sensor and the second illuminance sensor are provided along a direction in which the linear light source extends.
상기 편광축 검출기로 검출한 조도 정보에 의거하여 상기 편광광을 측정하는 편광광 측정부를 구비하고,
상기 편광광 측정부는,
상기 검출용 편광자를 복수의 지정 각도로 회전시키는 회전 제어부와,
상기 복수의 지정 각도에 있어서 상기 제1의 조도 센서로 검출한 조도 정보인 검출 조도치와, 상기 제1의 조도 센서에 의한 상기 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 조도 정보인 참조 조도치에 의거하여, 상기 검출 조도치에 포함되는 상기 광원으로부터 조사되는 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 보정 후 조도치를 연산하는 조도 정보 보정부와,
상기 검출용 편광자의 회전 각도와 상기 조도 정보 보정부에서 연산한 보정 후 조도치의 관계를 나타내는 편광광 각도 특성을 연산하고, 상기 편광광 각도 특성을 기초로 상기 광원으로부터의 편광광의 편광 특성을 연산하는 편광 특성 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 장치.A polarization axis detector according to claim 1 or 2,
And a polarized light measuring unit for measuring the polarized light based on the illuminance information detected by the polarization axis detector,
Wherein the polarized-
A rotation control unit for rotating the detection polarizer at a plurality of specified angles,
A detection roughness value that is the roughness information detected by the first roughness sensor at the plurality of specified angles; and a roughness degree detected by the second roughness sensor in synchronization with the detection of the roughness value detected by the first roughness sensor. An illuminance information correcting section for calculating an after-correction illuminance value, which is included in the detected illuminance in-correction value and which corrects an error caused by illuminance variation of polarized light irradiated from the light source for each time,
Calculating a polarized light angle characteristic indicating a relationship between a rotation angle of the detection polarizer and a corrected illuminance value calculated by the illumination information correction section, and calculating a polarization characteristic of the polarized light from the light source based on the polarized light angle characteristic And a polarization characteristic calculation unit.
상기 조도 정보 보정부는,
상기 제1의 조도 센서로 검출한 상기 검출 조도치를, 상기 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 상기 참조 조도치로 나눔으로써, 상기 보정 후 조도치를 연산하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 장치.The method of claim 3,
The illumination information correction unit may include:
And calculating the corrected illuminance value by dividing the detected illuminance value detected by the first illuminance sensor into the reference illuminance value detected by the second illuminance sensor in synchronization with the detection of the detected illuminance value Measuring device.
상기 조도 정보 보정부는,
상기 제1의 조도 센서로 검출한 상기 검출 조도치로부터, 상기 복수의 지정 각도에 있어서 상기 제2의 조도 센서로 검출한 각 참조 조도치의 평균치와 상기 검출 조도치의 검출에 동기하여 상기 제2의 조도 센서로 검출한 상기 참조 조도치의 차분을 감산함으로써, 상기 보정 후 조도치를 연산하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 장치.The method of claim 3,
The illumination information correction unit may include:
And an average value of the reference illuminance values detected by the second illuminance sensor at the plurality of specified angles from the detected illuminated attitude detected by the first illuminance sensor and the average illuminance value detected by the second illuminance sensor in synchronization with the detection of the detected illuminance value. And calculates the corrected illuminance value by subtracting a difference between the reference illuminance values detected by the sensor.
상기 편광 특성 연산부는,
상기 편광광 각도 특성을 기초로, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도가 극치로 되는 상기 검출용 편광자의 회전 각도를 특정하고, 특정한 회전 각도에 의거하여 상기 편광 특성으로서 상기 편광광의 편광축 각도를 연산하는 편광축 각도 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 장치.The method according to any one of claims 3 to 5,
Wherein the polarization characteristic calculation unit comprises:
The polarization angle of the polarized light from the light source having passed through the detection polarizer is determined to be the polar angle of the polarized light, And a polarization axis angle arithmetic unit for calculating an angle of polarization axis of light.
상기 편광 특성 연산부는,
상기 편광광 각도 특성을 기초로, 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도의 최대치와 최소치를 특정하고, 특정한 최대치와 최소치에 의거하여 상기 편광 특성으로서 상기 편광광의 소광비를 연산하는 소광비 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 장치.The method according to any one of claims 3 to 6,
Wherein the polarization characteristic calculation unit comprises:
An extinction ratio for calculating the extinction ratio of the polarized light as the polarization characteristic based on the maximum and minimum values of the intensity of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer, And a calculation unit.
상기 편광축을 검출하기 위한 검출용 편광자를 복수의 지정 각도로 회전시키고, 각 지정 각도에 있어서 상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보인 검출 조도치를 검출하는 단계와,
상기 검출용 편광자를 통과한 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보를 검출하는 타이밍과 동기하여, 상기 검출용 편광자를 통과하지 않는 상기 광원으로부터의 편광광의 조도 정보인 참조 조도치를 직접 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 방법.A polarimetry measurement method for measuring polarized light emitted from a light source,
Detecting a detection illuminance value, which is illuminance information of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer at each specified angle, by rotating the detection polarizer for detecting the polarization axis at a plurality of specified angles;
And directly detecting a reference illuminance value which is illuminance information of the polarized light from the light source that does not pass through the detection polarizer, in synchronization with the timing of detecting illuminance information of the polarized light from the light source that has passed through the detection polarizer Wherein the polarized light is polarized.
상기 복수의 지정 각도에 있어서 검출한 상기 검출 조도치와 상기 참조 조도치에 의거하여, 상기 검출 조도치에 포함되는 상기 광원으로부터 조사되는 편광광의 시간마다의 조도 변동에 의한 오차를 보정한 보정 후 조도치를 연산하는 단계와,
상기 검출용 편광자의 회전 각도와 상기 보정 후 조도치의 관계를 나타내는 편광광 각도 특성을 연산하는 단계와,
상기 편광광 각도 특성을 기초로 상기 광원으로부터의 편광광의 편광 특성을 연산하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 측정 방법.The method of claim 8,
And a correction roughness correction unit that corrects an error caused by variation in illuminance of the polarized light irradiated from the light source included in the detected roughness value at each time based on the detected roughness value and the reference roughness value detected at the plurality of specified angles, Calculating a value,
Calculating a polarized light angle characteristic indicating a relationship between a rotation angle of the detection polarizer and a post-correction roughness value;
And calculating a polarization characteristic of the polarized light from the light source based on the polarized light angle characteristic.
선형 광원과, 상기 선형 광원이 연장되는 방향을 따라서 설치된 복수의 편광자를 가지고, 상기 선형 광원의 광을 상기 편광자에 의해서 편광한 편광광을 조사하는 광 조사부와,
상기 광 조사부가 조사하는 편광광을 측정하는 청구항 3 내지 청구항 7중 어느 한 항에 기재된 편광 측정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.A polarized light irradiating device for irradiating polarized light to an alignment film to perform photo alignment,
A light irradiation unit having a linear light source and a plurality of polarizers provided along a direction in which the linear light source extends, the polarized light polarized by the polarizer,
The polarized light irradiating apparatus according to any one of claims 3 to 7, which measures the polarized light irradiated by the light irradiating unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |