CN103119519A - 曝光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及曝光系统，更具体地，本发明的曝光系统包括：发光单元；薄膜传送单元，薄膜贴合在其表面，并弯曲成圆、椭圆或具有部分曲率的状态传送；以及图案形成单元，将所述发光单元发射的光传递到贴合的所述薄膜，并在所述薄膜形成偏光图案。根据本发明，在连续地退绕卷曲在滚轴上的薄膜并形成偏光图案的情况下，也能够使薄膜的抖动及弯曲最小化，可对更为宽广的区域实现均匀的曝光，从而有助于改进图案相位差膜（pattern retarder）等的品质及提高生产效率。

Description

曝光系统
技术领域
本发明涉及一种用以连续地形成偏光图案的曝光系统。
背景技术
曝光系统将卷曲在卷轴上的薄膜连续地退绕，对退绕的部分进行涂覆和干燥之后，照射光以形成偏光图案。在曝光系统退绕并移动薄膜的过程中，会发生薄膜的弯曲和抖动，这将成为导致薄膜中形成的偏光图案不规则的主要原因。
偏光图案不规则的薄膜的偏光性能降低，并会引起使附着该薄膜的3D显示器的性能也显著地恶化的问题。因此，需要摸索用以在薄膜上规则地形成曝光图案的方案。
截至目前的曝光系统例如韩国公开专利公报第2003-40674号所公开，由于其不适合于连续工艺或掩膜的曝光区域较窄，存在效率较低的缺陷。
并且，如果曝光区域为曲面，通过掩膜到达曝光区域的曝光量变得不均匀，这被认为是导致偏光图案不规则的原因，因此认为必须要使曝光区域保持平坦。
[现有技术文献]
[专利文献]
韩国公开专利公报第2003-40674号（2003.5.23公开）
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供一种在形成连续的相位差膜（retarder）偏光图案时，能够使薄膜的抖动及弯曲最小化的曝光系统。
本发明的目的在于提供一种可对更为宽广的区域实现均匀的曝光的曝光系统。
技术方案
1.一种曝光系统，包括：发光单元；薄膜传送单元，薄膜贴合在其表面，并以圆、椭圆或具有部分曲率弯曲的状态被传送；以及图案形成单元，将上述发光单元发射的光传递到贴合的上述薄膜，并在上述薄膜形成偏光图案。
2、根据上述1中的曝光系统，从上述发光单元射出的光是偏振光或非偏振光。
3、根据上述1中的曝光系统，上述薄膜传送单元是圆筒形或椭圆形滚轮。
4、根据上述1中的曝光系统，上述薄膜传送单元是沿具有圆、椭圆或具有部分曲率的轨迹相邻或相隔配置的多个圆形滚轮。
5、根据上述4中的曝光系统，在上述多个圆形滚轮的下部还包括有多个支撑滚轮。
6、根据上述1中的曝光系统，上述图案形成单元包括以与上述曲率相同的曲率弯曲的掩膜。
7、根据上述1中的曝光系统，上述图案形成单元包括以与上述曲率相同的曲率弯曲的掩膜及偏光器。
8、根据上述3中的曝光系统，上述图案形成单元将从上述发光单元射出的光向上述滚轮的旋转轴传递。
9、根据上述1中的曝光系统，上述图案形成单元将从上述发光单元射出的光均匀地传递到贴合的上述薄膜。
10、根据上述6或7中的曝光系统，上述图案形成单元还包括使上述掩膜或上述掩膜及偏光器以上述曲率弯曲的内部气压调节用腔体。
11、根据上述1中的曝光系统，在上述薄膜传送单元的表面形成有粘结层或防滑层。
12、根据上述6或7中的曝光系统，从上述掩膜至上述薄膜传送单元的距离固定。
13、根据上述6或7中的曝光系统，上述掩膜呈平面四边形状，其中，一边及与其相对的对边连接在上述图案形成单元的固定部，除了该两边之外的相对的一对两边不固定在上述固定部。
14、根据上述13中的曝光系统，上述掩膜的曲率可由用以调节上述掩膜的两边之间的距离的固定装置进行调节。
15、根据上述1中的曝光系统，上述薄膜传送单元的表面是经无反射处理或无散射处理的。
16、根据上述1中的曝光系统，还包括：第一反射部，用以反射从上述发光单元射出的光；集光器，用以对从上述第一反射部反射的光进行聚光并传递；以及第二反射部，用以将从上述集光器传递的光反射到上述图案形成单元。
17、根据上述1中的曝光系统，上述图案形成单元直接接收从所述发光单元射出的光，并传递到贴合在所述薄膜传送单元的薄膜。
技术效果
根据本发明的曝光系统，使传送的薄膜贴合在薄膜传送单元进行传送，从而在形成连续的偏光图案时，能够使薄膜的抖动及弯曲最小化。
根据本发明的曝光系统，使图案形成单元和薄膜传送单元的曲率保持一致，以使它们之间的距离保持固定，从而使光能够均匀地入射到薄膜的贴合面，可实现均匀的曝光及图案形成。
根据本发明的曝光系统，由于将贴合有薄膜传送单元的薄膜以圆、椭圆或其一部分的曲率弯曲并进行传送，与例如通过配置在一直线上的卷轴传送薄膜的情况相比，单位时间内可实现更为宽广的区域的曝光及图案形成。
根据本发明的曝光系统，在对薄膜传送单元的表面进行无反射处理及无散射处理的情况下，能够使因表面入射的光被反射及散射而引起的光的损失最小化，并能够向贴合的薄膜上施加所希望的强度及量的光，从而能够实现均匀准确的偏光图案形成。
本发明的系统的薄膜传送单元，可容易地由通过将圆筒形滚轮（roller）、椭圆形滚轮、多个圆形滚轮以具有圆、椭圆或其一部分的曲率的轨迹相隔或相邻配置而构成的大型滚轮等来实现。
在作为本发明的系统的薄膜传送单元，使用将多个圆形滚轮以具有圆、椭圆或其一部分的曲率的轨迹相隔或相邻配置而构成的大型滚轮的情况下，能够对非常宽广的范围同时实现均匀的曝光及图案形成。
在作为本发明的系统的薄膜传送单元，使用上述的大型滚轮的情况下，可以在多个圆形滚轮的下部增加双重或多重形式的支撑滚轮，从而能够更为稳定地运行系统。
附图说明
图1是示出本发明的曝光系统的一例；
图2是示出本发明的薄膜传送单元的例；
图3是示出本发明的图案形成单元的一例。
具体实施方式
本发明涉及的曝光系统包括：发光单元；薄膜传送单元，薄膜贴合在其表面，并弯曲成圆、椭圆或具有部分曲率的状态被传送；以及图案形成单元，将上述发光单元发射的光传递到贴合的上述薄膜，并在上述薄膜形成偏光图案，由此，在连续地退绕卷曲在滚轴上的薄膜并形成偏光图案的情况下，也能够使薄膜的抖动及弯曲最小化，可对更为宽广的区域实现均匀的曝光，从而有助于改进图案相位差膜（pattern retarder）等的品质及提高生产效率。
以下对本发明进行详细的说明。
本发明的曝光系统例如图1所示构成。图1的曝光系统是用以向3D显示器用偏光薄膜F照射光并形成偏光图案的系统。
用以执行如上所述的功能的本实施例的曝光系统，具有灯泡110、第一反射镜120、集光器130、第二反射镜140、图案形成单元150及薄膜传送单元160。
灯泡110是生成并射出光的发光元件，生成的光发射到第一反射镜120。第一反射镜120将灯泡110射出的光向集光器130反射。
集光器130对从第一反射镜120反射的光进行聚光并传递到第二反射镜140。第二反射镜140将集光器130传递的光反射到图案形成单元150。
通过由第一反射镜120、集光器130及第二反射镜140构成的光学系统，图案形成单元150接收到从灯泡110照射的光。
薄膜传送单元160是通过旋转运动使薄膜F沿着图1所示的箭头方向贴合传送的装置。薄膜F贴合在薄膜传送单元160的曲面并移动，从而防止传送过程中发生的抖动及弯曲。薄膜传送单元160的曲面相当于薄膜F贴合的贴合面，薄膜F贴合在薄膜传送单元160的表面并弯曲成椭圆或具有部分曲率的状态移动。
根据需要，可在薄膜传送单元的表面上形成有粘结层或防滑层，以使薄膜贴合着被传送。如果对传送的薄膜施加充分的张力，则可以不必另外形成用以贴合的层。
薄膜传送单元160在图1的（a）中示出为椭圆形滚轮，图1的（b）中示出为圆筒形滚轮，但并非特别限定于此，只要能够使薄膜贴合在其表面，并弯曲成圆、椭圆或具有部分曲率的状态下进行传送即可。有多种实现方法，如图1的（a）的椭圆形滚轮由圆筒形滚轮和带来实现的情况、如图2所示的情况。
例如，如图2的（a）所示，可以将两个圆形滚轮利用带连接而构成无限轨道形式，如图2的（b）所示，可以将多个圆形滚轮以椭圆或具有部分曲率的轨迹相隔配置，如图2的（c）所示，可以将多个圆形滚轮以椭圆或具有部分曲率的轨迹相邻地紧密配置。另外，如图2的（d）及图2的（e）所示，可以在图2的（b）及图2的（c）的结构下部设置双重或多重的支撑滚轮。
图案形成单元150将通过第一反射镜120、集光器130及第二反射镜140传递过来的从灯泡110照射的光，传递到贴合在薄膜传送单元160的曲面的薄膜F。由此，贴合在薄膜传送单元160的薄膜F的一部分上形成偏光图案。
图案形成单元可向圆筒形滚轮的旋转轴传递从灯泡110射出的光。该种情况为使光均匀入射的方法之一，具体为：使光均匀地入射至贴合在薄膜传送单元160的曲面的薄膜F部分。
从图案形成单元150向贴合在薄膜传送单元160的薄膜F传递的光，可朝向薄膜传送单元160的椭圆形滚轮的中心。该种情况为使光均匀入射的方法之一，具体为：将构成使光均匀地入射至贴合在薄膜传送单元160的曲面的薄膜F部分的一种方法。
并且，薄膜传送单元160的曲面可以是经无反射处理及无散射处理的。由此，在薄膜传送单元160的曲面，入射的光将不反射或不散射，从而在贴合在薄膜传送单元160的曲面的薄膜F部分形成固定的偏光图案。
图案形成单元150的详细结构例如图3所示。
如图3所示，图案形成单元150具有腔体151、偏光板153、偏光板固定部155、掩膜固定部157及掩膜159。
偏光板153可由COP（环烯烃聚合物）/偏光器PVA（聚乙烯醇）/COP构成。此时，使用的PVA可利用碘染色的PVA，或除此之外也可以使用其它可进行偏光的手段。偏光板固定部155将偏光板153的两端固定在图案形成单元150。
掩膜159可由能够形成偏光图案的薄膜或石英材质实现。掩膜固定部157将掩膜159的两端固定在图案形成单元150。
具体地，掩膜159呈平面四边形状，其中，一边及与其相对的对边固定连接在掩膜固定部157，除了该两个边之外的相对的另一对的两边不固定在掩膜固定部157。
腔体151是用以调节内部气压，以使偏光板153及掩膜159的曲面和薄膜传送单元160的曲面之间的距离保持固定而进行调节的装置。通过减小腔体151的内部气压，以减小偏光板153及掩膜159的曲率半径，从而将偏光板153及掩膜159的曲面和薄膜传送单元160的曲面之间距离调节成保持固定，图3的（b）中图示出上述调节结果。此外，通过图1也可以确认图案形成单元150中具有的掩膜的曲面和薄膜传送单元160的曲面之间距离保持固定（AA’=BB’=CC’）。
优选地，偏光板153及掩膜159的曲面和薄膜传送单元160的曲面之间的距离保持固定。这是为了使得光能够均匀地入射到贴合在薄膜传送单元160的曲面的薄膜F部分。
到目前为止，举出优选的实施例，对使光均匀地照射至贴合在圆筒形的薄膜传送单元160的薄膜F，以形成偏光图案的曝光系统进行了详细的说明。
在本实施例中，虽然介绍了通过由第一反射镜120、集光器130及第二反射镜140构成的光学系统，使光从灯泡110传递到图案形成单元150，但这仅属于例示。
可通过与图1所示的形式的光学系统不同的形式的光学系统，来使光从灯泡110传递到图案形成单元150。另外，也可在没有光学系统的情况下，使光从灯泡110直接传递到图案形成单元150。
并且，虽然介绍了利用可调节内部气压的腔体151来调节偏光板153和掩膜159的曲面，但这也仅属于用以说明本发明的例示，也可利用除了腔体151以外的其它手段，来调节偏光板153和掩膜159的曲面。
另外，虽然在上述实施例中介绍了偏光板153和掩膜159的曲面可变，但这也仅属于用以说明上的便利的例示。因此，也可使偏光板153和掩膜159的曲面保持固定的状态，在此情况下，不需要设置如腔体151等用以调节偏光板153和掩膜159的曲面的手段。
并且，虽然在上述实施例中介绍了用以传送薄膜F的薄膜传送单元160为椭圆形滚轮，但由于椭圆形滚轮仅属于使薄膜F贴合的状态下以椭圆或其一部分的曲率传送薄膜F的手段的例示，其可由包括图2的例的多种手段代替。
并且，虽然在上述实施例中，偏光板153和掩膜159对于薄膜传送单元160面以偏光板153、掩膜159的顺序层叠，但即便使其在适当的范围内相隔或改变其层叠顺序，也能够执行相同的功能。
并且，虽然在上述实施例中，偏光板153和掩膜159依次地层叠，但如果从光源射出的光为偏振光，则偏光板也可以省略。并且，只使用偏光板153中的偏光器也无妨。
并且，虽然在上述实施例中，利用腔体151调节包括掩膜159的部分的曲面，但由于其仅属于用以调节曲面的手段的例示，只要是能够调节掩膜的曲面的同时施加用以保持该曲面的外力的手段，可由任何一个来代替腔体151。
例如，可由能够调节固定在图案形成单元的掩膜的两边之间的距离的固定装置调节掩膜的曲率半径。
上述实施例中介绍的曝光系统是用以在3D显示器用偏光薄膜中形成偏光图案的系统。但是，本发明的技术思想同样适用于除了3D显示器用偏光薄膜以外的其它薄膜中形成图案的情况。
并且，以上对本发明的优选实施例进行了图示及说明，但是本发明并非限定于上述特定的实施例，在不超出权利要求书中所请求的本发明的技术思想的情况下，本发明所属的技术领域的技术人员能够对其实施多种变形，并且该实施的变形应当理解为属于本发明的技术思想或前景。
[附图标记的说明]
110：灯泡                    120：第一反射镜
130：集光器                  140：第二反射镜
150：图案形成单元            151：腔体
153：偏光器                  155：偏光板固定部
157：掩膜固定部              159：掩膜
160：薄膜传送单元

Claims (17)

1.一种曝光系统，所述曝光系统包括：
发光单元；
薄膜传送单元，薄膜贴合在所述薄膜传送单元的表面，并弯曲成圆、椭圆或具有部分曲率的状态被传送；以及
图案形成单元，将所述发光单元发射的光传递到贴合的所述薄膜，并在所述薄膜上形成偏光图案。
2.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，从所述发光单元射出的光是偏振光或非偏振光。
3.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述薄膜传送单元是圆筒形或椭圆形滚轮。
4.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述薄膜传送单元是以圆、椭圆或具有部分曲率的轨迹相邻或相隔配置的多个圆形滚轮。
5.根据权利要求4所述的曝光系统，其中，在所述多个圆形滚轮的下部还包括有多个支撑滚轮。
6.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元包括以与所述曲率相同的曲率弯曲的掩膜。
7.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元包括以与所述曲率相同的曲率弯曲的掩膜及偏光器。
8.根据权利要求3所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元将从所述发光单元射出的光向所述滚轮的旋转轴传递。
9.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元将从所述发光单元射出的光均匀地传递到贴合的所述薄膜。
10.根据权利要求6或权利要求7所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元还包括内部气压调节用腔体，所述内部气压调节用腔体使所述掩膜或所述掩膜及偏光器以所述曲率弯曲。
11.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，在所述薄膜传送单元的表面形成有粘结层或防滑层。
12.根据权利要求6或权利要求7所述的曝光系统，其中，从所述掩膜至所述薄膜传送单元的距离恒定。
13.根据权利要求6或权利要求7所述的曝光系统，其中，所述掩膜呈平面四边形状，在所述掩膜中，一边及与所述一边相对的对边连接在所述图案形成单元的固定部，除了所述一边及所述对边之外的相对的另一对两边不固定在所述固定部。
14.根据权利要求13所述的曝光系统，其中，所述掩膜的曲率可由用以调节所述掩膜的两边之间的距离的固定装置进行调节。
15.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述薄膜传送单元的表面是经无反射处理或无散射处理的。
16.根据权利要求1所述的曝光系统，所述曝光系统还包括：第一反射部，用以反射从所述发光单元射出的光；集光器，用以对从所述第一反射部反射的光进行聚光并传递；以及第二反射部，用以将从所述集光器传递的光反射到所述图案形成单元。
17.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述图案形成单元直接接收从所述发光单元射出的光，并传递到贴合在所述薄膜传送单元的薄膜。
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