CN103703418A - 掩模和包括该掩模的滤光器制造设备 - Google Patents

掩模和包括该掩模的滤光器制造设备 Download PDF

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Abstract

提供一种掩模以及包括该掩模的滤光器制造设备。一种用于在基膜中形成图案的卷对卷工艺的掩模，所述基膜被配置成沿弯曲表面移动，所述掩模包括掩模体，所述掩模体具有被设置成与所述基膜所缠绕的辊相对的弯曲表面以及与所述弯曲表面的相反侧相对应的平表面。所述掩模体的所述弯曲表面被设置成与所述辊的弯曲表面相距预定距离。所述掩模和滤光器制造设备能够实现在所述基膜上形成均匀图案，以提高产品的质量，并精确地获得所述基膜的性质。

Description

掩模和包括该掩模的滤光器制造设备
技术领域
本发明涉及一种滤光器制造设备，更具体地讲，涉及一种具有含预定开口的弯曲形状的掩模和包括该掩膜的滤光器制造设备，该滤光器制造设备具有高的图案化精确度，不会受到掩模与基膜之间的距离的影响，可以应用卷对卷（roll-to-roll）工艺。
背景技术
近些年来，通过使用具有预定波长的偏振光来照射液晶显示器（LCD）的对准层或视角补偿基膜层来对光进行对准的技术得到了广泛使用。常规上，作为线型光源的杆形灯具与线栅偏振器（WGP）的组合（如在韩国专利公开案No.2006-0053117和韩国专利公开案No.2009-0112546中所描述）被用作光对准层的偏振光辐射装置。
随着液晶（LC）面板体型增大，光对准技术也随之增大。因此，具有较大面积的光辐射区域被光辐射装置以较高亮度辐射，该光辐射装置被配置成向该光对准层辐射偏振光。
为了以高亮度的光来辐射大面积，光辐射装置的光源也应相应增大。由于决定对准的偏振光的方向取决于入射光的入射角，所以当光源按比例放大时，在光辐射区域中会出现入射角的不均匀，由此在偏振轴中出现不均匀。结果，对准方向在辐射区域上不是均匀的，使得光可能会在不想要的方向中对准。
另外，在卷对卷工艺中，存在许多光辐射区域具有弯曲表面的情况。在这些情况中，随着光辐射区域的面积增大，由弯曲表面所导致的偏振轴的不均匀在光辐射区域中就更加成为问题。
为了获得在大面积上的均匀偏振分布，应将高度准直的光入射到偏振装置上。为了生成与大面积相对应的高度准直的光，需要大的设备。因为随着设备的光路长度增加，光强在减小，所以处理时间增加，进而降低生产率。因此，为了生成准直光，难以在不放大设备的情况下实施光性质。因此，无法执行卷对卷工艺，使得生产率显著降低。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供一种掩模和包括该掩模的滤光器制造设备，其可以将大面积区域均匀地暴露到光下，辐射高度准直的光，提供均匀的对准性能，对大面积区域进行有效的光对准操作。
本发明的技术目的不限于上述公开内容，对于本领域的普通技术人员来说，其他目的可以在以下描述中变得一目了然。
技术方案
本发明的一个方面提供一种掩模，用于在基膜中形成图案的卷对卷工艺，该基膜被配置成沿弯曲表面移动。该掩模包括掩模体，所述掩模体具有被设置成与基膜所缠绕的辊相对的弯曲表面以及与该弯曲表面的相反侧相对应的平表面。
该掩模体的弯曲表面可以设置成与该辊的弯曲表面相距预定距离。
可以在该掩模体的弯曲表面上形成金属薄层。
该金属薄层可以是铬（Cr）或铝（Al）薄层。
可以在该金属薄层中形成用于在该基膜中形成该等图案的至少一个开口。
可以使用激光直写技术来加工该等开口。
该等开口的内壁可以形成为越往内壁的下部宽度越小。
可以在该等开口的内壁上形成全反射层以增加光的线性度。
可以在该掩模体中形成用于在该基膜中形成该等图案的开口。
该掩模体的弯曲表面可以具有与该辊相同的曲率。
该基膜可以保持为与该掩模体相距约100μm或100μm以下的距离。
该掩模可以包括在该掩模体的两侧上所包括的夹具固定单元，该等夹具固定单元固定到夹具上。
可以通过将具有弯曲表面的掩模体的两侧加工成台阶状来形成该等夹具固定单元，并且可以在该等夹具固定单元中形成多个安装孔。
本发明的另一方面提供一种使用卷对卷工艺的滤光器制造设备，该卷对卷工艺在基膜中形成图案。所述基膜被配置成沿弯曲表面移动。所述设备包括：光源，所述光源被配置成生成用于曝光过程的光；安装在所述光源的发光侧的偏振器，所述偏振器被配置成对由所述光源生成的光进行偏振；以及上述掩模。
所述光源可以是紫外（UV）灯。
所述偏振器可以是线栅偏振器（WGP）。
有益效果
根据本发明，由于设置成与辊相对的掩模的表面被形成为弯曲类型，以使得被配置成沿着所述辊移动的基膜与掩模之间的距离均匀化，所以能够以均匀的亮度将光辐射到该基膜的整个表面上。因此，能够在该基膜上均匀地形成图案，使得可以提高产品的质量并且该基膜的性质也可以精确地实施。
附图说明
图1是根据本发明的一个示例性实施例的掩模的透视图；
图2是根据本发明的一个示例性实施例的滤光器制造设备的透视图；
图3是根据本发明的一个示例性实施例的滤光器制造设备的侧向图；
图4是根据本发明的另一个示例性实施例的掩模的透视图；以及
图5是根据本发明的另一个示例性实施例的开口的形状的剖视图。
具体实施方式
以下将参考附图来更全面地描述根据本发明的掩模和滤光器制造设备，附图所示为本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的一个示例性实施例的掩模的透视图，图2是根据本发明的一个示例性实施例的滤光器制造设备的透视图，图3是根据本发明的一个示例性实施例的滤光器制造设备的侧向图。
参见图1和图2，根据本发明的掩模可以包括：掩模体12，具有设置成与基膜1所缠绕的辊R相对的弯曲表面以及与该弯曲表面的相反侧相对应的平表面。
掩模体12通常可以由石英基材料形成。在本实施例中，掩模体12可以具有面向辊R的弯曲表面，以将在掩模体12与基膜1之间的距离G最小化。掩模体12可以具有与辊R相同的曲率。并且，掩模体12可以具有与弯曲表面的相反侧相对应的平表面，用以安装夹具（未图示）。
进一步，可以在掩模体12的设置成与辊R相对的弯曲表面上沉积金属薄层13。例如，可以将铬（Cr）或铝（Al）薄层沉积为金属薄层13。当金属薄层13被沉积时，可以降低透光率，使得光可以集中在开口14上，下文将对此进行描述。
接下来，可以在金属薄层13上形成用于在基膜1中形成图案的至少一个开口14。可以通过使用激光直写技术对在掩模体12上沉积的金属薄层13进行加工来形成开口14。参见图1，可以看出，在掩模体12上形成金属薄层13之后，通过对金属薄层13进行激光加工来形成开口14。
这里，开口14可以仅形成在金属薄层13中，而不是形成在掩模体12中。由石英基材料形成的掩模体12可以透射紫外（UV）光，同时金属薄层13具有低的透光率。因而，当开口14仅形成在金属薄层13中时，光可以集中在开口14上以形成图案。并且，开口14可以增加光的线性度，并改善图案的均匀性。
更具体地，卷对卷工艺可以包括在形成图案的曝光过程期间沿掩模体12的弯曲表面转印基膜1。当使用卷对卷工艺来形成图案时，在基膜1沿着弯曲表面的转印期间光实质上辐射出；否则，基膜1的一些部分没有变紧而是变皱，无法实现均匀的曝光过程。
为了形成图案，掩模10应当安装在基膜1与曝光所需的紫外（UV）灯20之间。由于曝光装置的一个表面是弯曲表面，所以不可能将掩模体12紧密地紧贴到基膜1上来均匀地形成该等图案。为了克服这个缺陷，在本实施例中，预定开口14可以形成在掩模体12中。通过形成开口14并沿着导缝14辐射光，光的线性度可以改善，以提高在基膜1中形成的图案的均匀性。换句话说，即使掩模体12与基膜1间隔预定距离，光的线性度也可以得到改善。
同时，基膜1可以保持为与掩模体12相距约100μm或100μm以下的距离。当在基膜1与掩模体12之间的距离超过约100μm时，改善光的线性度变得困难。
参见图3，掩模体12的弯曲表面可以设置成与辊R的弯曲表面相距预定距离G。因而，被紧密地紧贴至辊R的弯曲表面的基膜1上所辐射到的光可以均匀地入射，以增加图案的均匀性。换句话说，因为基膜1移动时所沿路径所辐射到的光被以规则的间隔辐射，所以光可以均匀地入射。
同时，参见图4，可以穿过掩模体12和金属薄层13两者来形成开口14，而不是如上文所述仅在金属薄层12中形成开口14。
进一步，参见图5，根据本发明的掩模10的开口14的形状可以经修改以改善光的线性度。也就是说，尽管开口14的相对的内壁通常被形成为彼此平行，开口14的内壁可以形成为越往内壁的下部宽度越小。
此外，根据本发明的掩模10可以被配置成使得开口14的内壁被涂覆以全反射层15以改善光的线性度。例如，可以使用沉积工艺在开口14的内壁上涂覆反射材料，诸如铝（Al）、铜（Cu）、镍（Ni）、金（Au）或铂（Pt）。
同时，如图1所示，可以通过将掩模体12的具有弯曲表面的两侧加工成台阶状来形成夹具固定单元16。并且，可以在夹具固定单元16中形成多个安装孔17，使得可以通过诸如栓钉的连接工具来将夹具固定单元16安装在夹具（未图示）处。
接下来，参见图2，根据本发明的滤光器制造设备可以包括：光源，被配置成生成用于曝光工艺的光；偏振器30，安装在光源的发光侧，并且被配置成使由光源生成的光偏振；以及上述掩模10。
尽管可以采用各种光源，但是在本实施例中，可以使用UV灯20。并且，偏振器30可以是线栅偏振器（WGP）。这里，偏振器30可以紧贴至掩模体12的平表面。由UV灯20所辐射的光可以由偏振器30偏振，并通过开口14朝基膜1辐射。
在本实施例中，基膜1可以是不闪式（film patterned retarder,FPR）。
同时，上述滤光器制造设备可以应用于三维（3D）成像设备。因此，可以使用根据本发明的滤光器制造设备来实现三维滤光器的制造。
尽管已经参考本发明的某些示例性实施例展示并描述了本发明，但是本领域的技术人员会理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明做出形式和细节上的各种改变。

Claims (16)

1.一种用于卷对卷工艺的掩模，所述卷对卷工艺在被配置成沿弯曲表面移动的基膜中形成图案，所述掩模包括：
掩模体，所述掩模体具有被设置成与所述基膜所缠绕的辊相对的弯曲表面以及与所述弯曲表面的相反侧相对应的平表面。
2.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述掩模体的所述弯曲表面被设置成与所述辊的弯曲表面相距预定距离。
3.根据权利要求1所述的掩模，其中，在所述掩模体的所述弯曲表面上沉积有金属薄层。
4.根据权利要求3所述的掩模，其中，所述金属薄层是铬（Cr）或铝（Al）薄层。
5.根据权利要求3所述的掩模，其中，用于在所述基膜中形成所述图案的至少一个开口形成在所述金属薄层中。
6.根据权利要求5所述的掩模，其中，开口使用激光直写技术来加工。
7.根据权利要求5所述的掩模，其中，开口的内壁被形成为越往所述内壁的下部宽度越小。
8.根据权利要求5所述的掩模，其中，在开口的内壁上形成有全反射层以增加光的线性度。
9.根据权利要求3所述的掩模，其中，用于在所述基膜中形成所述图案的开口被形成在所述掩模体和所述金属薄层中。
10.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述掩模体的所述弯曲表面具有与所述辊相同的曲率。
11.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述基膜被保持在与所述掩模体相距约100μm或100μm以下的距离。
12.根据权利要求1所述的掩模，进一步包括夹具固定单元，所述夹具固定单元被包括在所述掩模体的两侧上并被固定到夹具上。
13.根据权利要求12所述的掩模，其中，通过将具有所述弯曲表面的所述掩模体的两侧加工成台阶状来形成所述夹具固定单元，并且多个安装孔形成在所述夹具固定单元中。
14.一种使用卷对卷工艺的滤光器制造设备，所述卷对卷工艺在被配置成沿弯曲表面移动的基膜中形成图案，所述设备包括：
光源，所述光源被配置成生成用于曝光工艺的光；
偏振器，安装在所述光源的发光侧，并且所述偏振器被配置成对由所述光源生成的光进行偏振；以及
根据权利要求1至13中任一项所述的掩模。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述光源是紫外（UV）灯。
16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述偏振器是线栅偏振器（WGP）。
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