專利名稱：光取向方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光取向方法，在液晶顯示元件的取向膜或安裝在液晶面板上的視場角補償薄膜上照射偏振光來進行光取向；特別是涉及在照射到取向膜上的偏振光中仍存在偏光軸的偏移的情況下進行光取向，也可以使取向膜沿期望的方向取向的光取向方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件具有如下結(jié)構(gòu)在透明基板的表面形成的取向膜上實施使液晶沿期望的方向取向的處理(取向處理)，重疊2片該透明基板使其貼合，使取向膜位于內(nèi)側(cè)并在中間夾入液晶。
有關(guān)上述液晶顯示元件的取向膜的取向處理，已有通過在取向膜上照射預(yù)定波長的偏振光并曝光處理來進行取向的、稱為光取向的技術(shù)。作為光取向用的偏振光照射裝置，例如有專利文獻1和專利文獻2記載的裝置。
最近，除了上述液晶顯示元件的制作以外，在視場角補償薄膜的制作上也逐漸使用上述偏振光照射裝置。視場角補償薄膜是在襯底薄膜上涂敷紫外線硬化液晶，使液晶分子沿一定方向排列(取向)后，照射紫外線使液晶硬化，并使液晶分子的方向固定。通過將視場角補償薄膜粘貼在液晶面板上來補償圖像質(zhì)量的下降。
下面，在此也包含視場角補償薄膜，將產(chǎn)生光取向的膜稱為光取向膜。
上述專利文獻1或?qū)＠墨I2的現(xiàn)有例所記載的、進行液晶顯示元件的取向膜的光取向的偏振光照射裝置，如專利文獻1的圖7和專利文獻2的圖5所示，使從光照射裝置射出的、含有紫外線的光入射到例如將多個玻璃板僅傾斜了布魯斯特角(Brewster’s angle)的偏光元件并使其偏光分離，將射出的偏振光經(jīng)過積分透鏡、平面鏡、準(zhǔn)直透鏡、準(zhǔn)直鏡等，照射到涂敷了光取向膜的基板或視場角補償薄膜等的工件W。
專利文獻1日本專利第2928226號公報專利文獻2日本專利第2960392號公報為了使光取向膜進行光取向，需要預(yù)定的波長(例如280～320nm紫外線)的、具有大于等于預(yù)定值的消光比(例如相對于P偏振光，含有S偏振光的比例為1/10～1/100)的偏振光。這是通過上述光取向膜的物理性質(zhì)來決定。消光比是包含在偏振光中的P偏振成分與S偏振成分的比例。
最近，除了上述的波長和消光比，照射面內(nèi)的偏振光的方向(以下稱為偏光軸)的偏移作為用于進行光取向的參數(shù)逐漸成為問題。
如果使用上述現(xiàn)有例的偏振光照射裝置，照射面的偏光軸的面內(nèi)偏移例如圖5所示地成為±0.5°左右。如果在照射到取向膜上的偏振光中產(chǎn)生偏光軸的偏移，有時取向膜的取向的方向偏移，并成為產(chǎn)品不合格的原因。
即，如果用偏光軸的面內(nèi)偏移大的光來進行光取向，產(chǎn)品即液晶顯示元件的對比度隨著位置而不同，并且圖像的質(zhì)量下降。
為了消除偏光軸的偏移，本發(fā)明者們已提出了日本專利申請?zhí)卦?003-141665號(申請日為2003年5月20日)和日本專利申請?zhí)卦?003-364062號(申請日為2003年10月24日)。但是，它們的缺點在于，光照射機需要用于消除偏光軸的偏移的特殊的結(jié)構(gòu)而使成本升高。
另外，也考慮到代替上述現(xiàn)有例所示的點光源的燈，使用容易與大面積對應(yīng)的棒狀的燈作為照射偏振光的光源燈，如果使用棒狀的燈，就難以消除偏光軸的偏移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點而做出的，其目的在于，提供一種光取向方法，在取向膜上照射仍存在偏光軸的偏移的偏振光，也能使取向膜的取向方向不偏移地沿預(yù)定的方向取向。
在本發(fā)明中，如下地解決上述課題。
在來自光光照射裝置的光照射區(qū)域中，預(yù)先測量出所照射的偏振光的偏光軸的偏移，使取向膜向偏光軸的偏移相抵消的方向移動。移動的是取向膜或偏振光皆可。
通過如上述地使取向膜或偏振光移動，偏光軸的偏移相抵消，取向膜沿偏光軸的偏移的中間方向取向。
發(fā)明效果在本發(fā)明中，使取向膜或偏振光向偏光軸的偏移相抵消的方向移動，因此，照射仍存有偏光軸的偏移的偏振光，也能使取向膜沿預(yù)定的方向取向。


圖1是表示本發(fā)明的實驗所使用的光取向用偏振光照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示圖1所示的光取向用偏振光照射裝置的光照射面的偏光軸的傾斜度的圖。
圖3是表示測量偏光軸的偏移的角度的偏光軸監(jiān)示器的一例的圖。
圖4是說明能使取向膜沿預(yù)定的方向取向的其它移動方法的圖。
圖5是表示以往的偏振光照射裝置的光照射面的偏光軸的面內(nèi)偏移的一例的圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，由以下的實驗確認了通過向偏光軸的偏移相抵消的方向移動取向膜，可以使取向膜沿預(yù)定的方向取向。
圖1表示本發(fā)明的實驗所使用的光取向用偏振光照射裝置的結(jié)構(gòu)。
在圖1中，燈1放出的含有紫外線的光由聚光鏡2聚光，由第一平面鏡3反射，通過輸入透鏡5變?yōu)槠叫泄獠⑷肷涞狡庠?。例如，偏光元件6是將多個玻璃板相對于光軸僅傾斜布魯斯特角而設(shè)置的元件。
入射到偏光元件6的光被偏光分離，上述的偏光元件的情況下只射出P偏振光。射出的P偏振光入射到積分透鏡4。積分透鏡4是使光照射面11上的照度分布均勻的光學(xué)元件。
從積分透鏡4射出的P偏振光，經(jīng)由快門7，由第二平面鏡8反射，照射在工件W，該工件W是載置在工件支承臺WS上的、涂敷有光取向膜的基板或視場角補償薄膜等。
如果照射在工件W的光需要平行光，在第二平面鏡8與工件支承臺WS之間，設(shè)置準(zhǔn)直透鏡9或準(zhǔn)直鏡。圖1表示設(shè)有準(zhǔn)直透鏡9的情況。
工件支承臺WS通過未圖示的工件支承臺驅(qū)動機構(gòu)，可以在與光照射面平行的平面內(nèi)以預(yù)定的速度移動。
在圖1所示的偏振光照射裝置中，在被照射面上照射P偏振光，產(chǎn)生了與前述圖5相同的偏光軸的偏移。
圖2表示圖1所示的偏振光照射裝置的光照射面中的偏光軸的傾斜度。
偏振光的照射區(qū)域為500mm×400mm，利用偏光軸監(jiān)示器測量了該照射區(qū)域中的A、B、C的位置的偏光軸的傾斜度。
將在照射區(qū)域的中央部B的位置的偏光軸的方向作為基準(zhǔn)，照射區(qū)域的圖中左側(cè)A的位置的偏光軸大約傾斜+2°；另一方面，照射區(qū)域的圖中右側(cè)C的位置的偏光軸大約傾斜-2°。因此，在整個照射區(qū)域，偏光軸成為大約具有±2°的偏移。
圖3表示測量偏光軸的偏移的角度的偏光軸監(jiān)示器的一例。
基本上，偏光軸監(jiān)示器是在照度計的光入射面安裝偏光板構(gòu)成的裝置，安裝有偏光板11的筒12相對于主體13旋轉(zhuǎn)。在主體13設(shè)有照度計，利用照度計測量的照度在顯示器14上顯示。
在照射偏振光的區(qū)域放置上述偏光軸監(jiān)示器，通過使筒12旋轉(zhuǎn)來使偏光板11旋轉(zhuǎn)。如果偏光板11與偏振光的偏光軸方向一致，照度變?yōu)樽畲?，所以由刻度讀取這時的角度，就能測出偏光軸的傾斜度。因此，將光照射區(qū)域的多個點，如果不改變照度計主體的方向而測量偏光軸的角度，可以測量偏光軸的偏移。
表1中表示圖2的A、B、C的各位置的偏光軸的偏移。并且，位置A和C的偏光軸的偏移的大小，以在光照射區(qū)域的大致中央的位置B測量的偏光軸的方向為基準(zhǔn)，表示了與此相對的偏光軸的偏離的角度。另外，有關(guān)所照射的偏振光的消光比(P偏振光與S偏振光的比)，是以5∶1和20∶1的兩種進行實施。
表1

取向膜的取向方向是根據(jù)偏振光的方向、即偏光軸的傾斜度而產(chǎn)生。因此，如果偏光軸偏移，取向膜的取向方向也偏移。在圖2的A、B、C的各位置放置試料支承臺WS1～WS3，在其上放置10×10mm的取向膜的樣品S1～S3，使該位置不移動而照射了偏振光時，如果取向膜以根據(jù)上述所示的偏光軸的偏移的方向、即位置B的取向方向為基準(zhǔn)，與此相對，在位置A沿大約偏離+2°的方向、在位置C沿大約偏離-2°的方向產(chǎn)生了取向。
并且，在本實驗中使用的取向膜是用于補償視場角、顏色和輝度等的、稱為光學(xué)補償薄膜的取向膜。
在此，光照射區(qū)域的偏光軸被認為是以位置B為軸、在圖面左右方向(位置A的方向和位置C的方向)對稱地偏移。因此，沿著圖2所示的掃描用軌道R，在上述照射區(qū)域中，從圖中右側(cè)的位置C向位置B、位置A，即向偏光軸的偏移相抵消的方向，一邊移動取向膜，一邊進行光取向處理。
這時的有關(guān)照射的偏振光的消光比，與上述同樣地使用5∶1和20∶1兩種，取向膜的移動速度也在1.5m/分至3m/分之間，適當(dāng)設(shè)定為固定速度。
如上所述，照射偏振光時，取向膜的取向方向幾乎不產(chǎn)生偏離，取向方向成為與在位置B不移動而照射的情況相同的、0°附近的值。
由此，被認為是，即使照射仍存有偏光軸的偏移的偏振光，向偏光軸的偏移相抵消的方向移動取向膜，就能使取向膜沿期望的方向取向。即，在向取向膜的偏振光照射量達到取向膜進行光取向所需要的照射量為止的期間，向偏光軸的偏移相抵消的方向移動取向膜，由此可以使取向膜的取向方向沿照射的偏振光的偏光軸的偏移的中間方向取向。
但是，在本實驗中，照射了偏振光的光照射區(qū)域的照度均勻度大約為±10％，A、B、C各位置的照度基本上一致，取向膜的移動速度也固定。即，位置A和C的曝光量是一致的。
并且，在上述實驗中相對于偏振光使取向膜移動，但是，認為使照射的偏振光移動也能得到相同的結(jié)果。
圖4表示可期待相同的效果的其它移動方法。在此假設(shè)光照射區(qū)域具有與上述圖5相同的對稱的偏光軸的偏移。
(i)如圖4的I所示，可以將涂敷了比光照射區(qū)域小的光取向膜的基板，在光照射區(qū)域內(nèi)僅移動偏光軸的偏移相抵消的量。
(ii)如圖4的II所示，可以移動涂敷了與光照射區(qū)域大致相同大小的光取向膜的基板，使整體經(jīng)過光照射區(qū)域。
(iii)如果偏光軸的偏移相抵消，也可以向如圖4的III那樣的方向移動。
并且，移動的方法可以是以固定速度掃描(scan)的方法，也可以是間歇性運送的方法。但是，為了相抵消偏光軸的偏移，需要使相抵消的位置上的曝光量一致。因此，如果在各位置的偏振光的照度相同，掃描速度、或間歇性運送時的停止時間必須始終一定。
并且，在上述中已說明了使用點光源的燈的情況，但也可以如上所述地使用容易與大面積對應(yīng)的棒狀的燈，通過使用棒狀的燈并向偏光軸的偏移相抵消的方向移動取向膜，可以與上述同樣地消除偏光軸的偏移。
權(quán)利要求
1.一種光取向方法，在取向膜上照射偏振光進行光取向，其特征在于，對于偏振光的偏光軸具有線對稱的偏移的光照射區(qū)域，使取向膜向上述偏光軸的偏移相抵消的方向相對地移動。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種光取向方法，在取向膜上照射仍存有偏光軸的偏移的偏振光，也能使取向膜的取向方向成為預(yù)定的方向。在A、B、C的各位置上放置取向膜，使該位置不移動而照射偏振光時，如果取向膜將與偏光軸的偏移相應(yīng)的方向、即位置B的取向方向作為基準(zhǔn)，則與此相對，在位置A沿大約偏離+2°的方向，在位置C沿大約偏離－2°的方向產(chǎn)生了取向。接著，從圖中右側(cè)的位置C向位置B、位置A，即向偏光軸的偏移相抵消的方向，移動取向膜并進行了光取向處理。由此，在取向膜的取向方向上幾乎不產(chǎn)生偏離，取向方向成為與在位置B不移動而照射的情況相同的、0°附近的值。
文檔編號G02F1/13GK1749833SQ20051009929
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者鹽谷紗由 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社