JP6085909B2

JP6085909B2 - マスクアライメント装置、マスクアライメント方法、フィルム製造装置、フィルム製造方法

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Publication number: JP6085909B2
Application number: JP2012146492A
Authority: JP
Inventors: 真宏黒瀬; 司鮎澤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
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Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2017-03-01
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Description

本発明は、露光に用いるマスクの位置調整を行うマスクアライメント装置、マスクアライメント方法、フィルム製造装置及びフィルム製造方法に関する。

液晶表示装置は、通常２枚の基板から構成され、一方の基板には、液晶を駆動するための駆動素子（例えば、薄膜レジスタ）や透明電導膜で形成された液晶駆動電極、液晶を特定方向に配向させる配向膜等が形成される。他方の基板には、ブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜、またカラー液晶の表示素子の場合にはカラーフィルターおよび配向膜が形成される。２枚の基板の配向膜は、間に挟まれる液晶の分子を特定方向に配向させる働きをする。

また、近年、立体的に画像や映像を表現する液晶表示装置が研究されており、その中に、一般的にＦＰＲ（Film Patterned Retarder）フィルムと呼ばれる、立体視用の位相差フィルムを用いる方式がある。ＦＰＲフィルムは、配向方向が互いに直交する２種類の領域が交互に並んだ配向膜のパターンを有し、液晶表示装置では、それぞれの領域で左眼用、右眼用の画像が表示される。ユーザは、各配向方向に対応する左眼用、右眼用の偏光フィルムを取り付けた偏光メガネを装着してこれらの画像を見ることで、立体視を実現している。

特許文献１には、複数の光源と、光源に対応した偏光素子とからなる露光機構を用いて、位相差フィルムを製造する装置が提案されている。

特開２００７−８６６８０公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の技術では、複数の光源と複数の偏光素子からなる露光機構を用いるため、光源と偏光素子を複数準備する必要があり、露光位置の調整が複雑になり難しいという問題があった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易かつ高精度に露光位置の調整が可能なマスクアライメント装置等を提供することである。

前述した課題を解決するため第１の発明は、搬送装置に沿って搬送される基材上に光を照射する際に用いる、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクの位置調整を行うマスクアライメント装置であって、第１撮像部と第２撮像部を有する撮像手段と、前記撮像手段を移動させる移動手段と、画像処理手段と、前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する角度を調整する位置調整手段と、を有し、前記画像処理手段は、前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、前記移動手段により移動された前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするマスクアライメント装置である。

このように、本発明では、２台のカメラによる画像を用いて、まず、カメラ間の取付角のずれを算出した後、マスクパターンと基材の搬送方向とのずれを算出することができる。オペレータは、マスクパターンと基材の搬送方向とのずれ量と、カメラ間のずれ量との差分だけマスクを回転させることで、カメラ間の位置ずれの影響を取り除いて、マスクパターンが基材の搬送方向に平行になるように高精度なアライメント（位置調整）が可能となる。また、マスクを回転させるだけで容易に露光位置を調整することができるようになる。

また、前記搬送装置はロールであり、前記基準線は、前記ロールに設けた罫書線であることが望ましい。
これにより、ロールを用いて基材を搬送する場合に、マスクのアライメントが容易になる。

第２の発明は、搬送装置に沿って搬送される基材上に光を照射する際に用いる、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクの位置調整を行うマスクアライメント方法であって、撮像手段が有する第１撮像部と第２撮像部により、前記マスクを撮像する第１の撮像ステップと、前記撮像手段を移動させる移動ステップと、前記撮像手段の前記第１撮像部により前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線を撮像し、前記第２撮像部により前記マスクを撮像する第２の撮像ステップと、前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する傾斜角度を調整する位置調整ステップと、を具備し、前記位置調整ステップでは、画像処理装置により算出した、前記第１の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、前記第２の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、に基づいて、前記マスクの傾斜角度を調整し、２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするマスクアライメント方法である。

第３の発明は、基材上に露光によるパターンを形成したフィルムを製造するフィルム製造装置であって、前記基材を搬送する搬送装置と、前記搬送装置に沿って搬送される前記基材上に、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクを介して光を照射する露光装置と、前記マスクの位置調整を行うマスクアライメント装置と、を備え、前記マスクアライメント装置は、第１撮像部と第２撮像部を有する撮像手段と、前記撮像手段を移動させる移動手段と、画像処理手段と、前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する角度を調整する位置調整手段と、を有し、前記画像処理手段は、前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、前記移動手段により移動された前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするフィルム製造装置である。

第４の発明は、基材上に露光によるパターンを形成したフィルムを製造するフィルム製造方法であって、搬送装置に沿って搬送される前記基材上に、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクを介して光を照射し、前記マスクの位置調整を、撮像手段が有する第１撮像部と第２撮像部により、前記マスクを撮像する第１の撮像ステップと、前記撮像手段を移動させる移動ステップと、前記撮像手段の前記第１撮像部により前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線を撮像し、前記第２撮像部により前記マスクを撮像する第２の撮像ステップと、前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する傾斜角度を調整する位置調整ステップと、により行い、前記位置調整ステップでは、画像処理装置により算出した、前記第１の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、前記第２の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、に基づいて、前記マスクの傾斜角度を調整し、２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするフィルム製造方法である。

本発明によれば、簡易かつ高精度に露光位置の調整が可能なマスクアライメント装置等を提供できる。

位相差フィルム製造装置２００の概略構成を示す図位相差フィルム４１の製造方法を説明する図マスクアライメント装置１００を示す図画像処理装置５１のハードウェア構成の一例を示す図マスクアライメント方法を説明する図第１撮像部７、第２撮像部８の位置を示す図基準撮像における撮像状況を示す図基準撮像で撮像された画像データの例を示す図第１撮像部７、第２撮像部８の位置を示す図アライメント撮像における撮像状況を示す図アライメント撮像で撮像された画像データの例を示す図モニタ５２での表示例を示す図マスク３の位置調整について示す図モニタ５２での表示例を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

まず、本実施形態のマスクアライメント装置１００が適用される位相差フィルム製造装置２００の概略構成について図１を参照して説明する。

（位相差フィルム製造装置２００）
図１は、位相差フィルム製造装置２００の概略構成を示す図である。図に示すように、位相差フィルム製造装置２００は、フィルム供給装置２０から繰り出された長尺の基材フィルム１に対し、光配向材料塗布装置２１、乾燥装置２２、露光装置２３、液晶材料塗布装置２４、乾燥装置２５、照射装置２６による処理を行い、位相差フィルムを形成した後、これをフィルム巻取装置２７に巻き取るものである。本実施形態において、この位相差フィルムは前記したＦＰＲフィルムであるものとする。

光配向材料塗布装置２１は、基材フィルム１上に光配向材料を塗布し、配向膜を形成するものである。光配向材料塗布装置２１としては、ロールコーターやダイコーター等を用いることができる。
乾燥装置２２は、塗布された配向膜を乾燥させるものである。

露光装置２３は、基材フィルム１上の配向膜に光を照射して露光処理を行うものである。本実施形態では、ＦＰＲフィルムを製造するため、配向方向が互いに直交する２種類の領域が交互に並んだ配向膜のパターンを形成する。

この露光装置２３は、パターン露光部２３ａと、ベタ露光部２３ｂからなる。

パターン露光部２３ａは、光源４、偏光素子５ａ、マスク３、ロール２ａ（搬送装置）等からなる。パターン露光部２３ａは、光源４からの照射光を偏光素子５ａを介して直線偏光とし、これを、ロール２ａにより搬送される基材フィルム１上の配向膜にマスク３を介して照射し、連続露光する。
詳しくは後述するが、マスク３は、基材フィルム１の搬送方向（以下、基材搬送方向という）に沿った透光部と非透光部のパターンを、基材搬送方向と直交する基材フィルム１の幅方向（以下、基材幅方向という）に交互に並べたものであり、この透光部と非透光部のパターンが、前記した２種類の領域のそれぞれと対応する。

一方、ベタ露光部２３ｂは、光源４、偏光素子５ｂ、ロール２ｂ等からなる。ベタ露光部２３ｂは、光源４からの照射光を偏光素子５ｂを介して直線偏光とし、これを基材フィルム１上の配向膜の全範囲に照射する。この直線偏光の偏光方向は、パターン露光部２３ａで照射する直線偏光の偏光方向と直交する。

なお、上記の光源４としては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプなどの紫外線光源を用いることができるが、これらに限定されることはない。また、偏光素子５ａ、５ｂとしては、例えば、特許文献１に記載されているような従来公知のブリュースター角を用いた偏光板またはグリッド偏光板等を用いることができる。

液晶材料塗布装置２４は、露光された配向膜１１上に液晶材料を塗布するものであり、ロールコーターやダイコーター等を用いることができる。
乾燥装置２５は、塗布された液晶材料を乾燥させるとともに、加熱による配向処理を行うものである。
照射装置２６は、液晶材料にＵＶ（ultra violet）光を照射し、これを硬化させるものである。

（位相差フィルムの製造方法）
次に、この位相差フィルム製造装置２００を用いた位相差フィルムの製造方法について、図２を参照して説明する。図２は、基材フィルム１上の断面構成を基材幅方向に沿って示したものである。

位相差フィルム製造装置２００では、フィルム供給装置２０から、図２（ａ）に示す基材フィルム１が連続して繰り出される。
基材フィルム１としては、例えば、透明樹脂製のフィルムを使用することができる。しかしながら、基材フィルム１は、最終的に製造されるフィルムの用途に応じて決定され、これに限定されることはない。

基材フィルム１は光配向材料塗布装置２１へと搬送される。光配向材料塗布装置２１は、基材フィルム１上に光配向材料を塗布し、図２（ｂ）に示すように、基材フィルム１上に配向膜１１を形成する。

この光配向性材料は、例えば、光異性化反応や光二重化反応、光分解反応などにより配向能を付与可能な光配向性樹脂である。光配向樹脂としては特に限定されず、種々の樹脂を用いることができる。その例としては、アゾベンゼン基等の光異性化によるもの、シンナモイル基、クマリン基、カルコン基、ベンゾフェノン基等の光二重化反応によるもの、ポリイミド樹脂等の光分解によるもの等が挙げられる。光配向性樹脂は、直線偏光が照射された部分が、該直線偏光の偏光方向に応じて特定の配向方向に揃う配向能を有し、後の工程で配向膜１１上に液晶材料を含む位相差層３５が形成される際、この液晶材料の配向を制御する働きを有する。

続いて、基材フィルム１は乾燥装置２２へと搬送される。乾燥装置２２は、熱風等により配向膜１１を乾燥する。

その後、基材フィルム１は露光装置２３へ搬送される。露光装置２３のパターン露光部２３ａでは、基材フィルム１をロール２ａで搬送しながら、図２（ｃ）に示すように、光源４と偏光素子５ａによる直線偏光３０を、マスク３を介して配向膜１１に連続的に照射する。

前記した通り、マスク３は基材搬送方向に沿った透光部と非透光部のパターンを基材幅方向に交互に並べたものであり、配向膜１１において、露光された部分３２と未露光の部分３３が基材幅方向に交互に並ぶ。このうち、直線偏光３０が露光された部分３２では、配向膜１１が直線偏光３０の偏光方向に配向した状態で硬化する。

この基材フィルム１は、続けてベタ露光部２３ｂへ搬送される。ベタ露光部２３ｂでは、基材フィルム１をロール２ｂによって搬送しながら、図２（ｄ）に示すように、光源４と偏光素子５ｂによる直線偏光３１を配向膜１１の全面に照射する。直線偏光３１の偏光方向は、前記した直線偏光３０の偏光方向と直交する。これにより、パターン露光部２３ａで露光されなかった部分３３において、配向膜１１が前記の部分３２の配向方向とは直交する方向に配向した状態で硬化する。

この後、基材フィルム１は液晶材料塗布装置２４へと搬送される。液晶材料塗布装置２４は、配向膜１１上に液晶材料を塗布する。液晶材料としては、例えば、ネマチック液晶材料やコレステリック液晶材料による液晶性ポリマーを用いることができるが、これに限られることはない。

続いて、基材フィルム１は乾燥装置２５へと搬送される。乾燥装置２５は、液晶材料の乾燥を行うと共に液晶相形成温度まで加熱する。すると、液晶材料に、配向膜１１の各部分３２、３３の配向方向に対応する配向状態が形成される。

その後、基材フィルム１は照射装置２６へと搬送される。照射装置２６は、基材フィルム１上にＵＶ光を照射することにより、液晶材料の硬化処理を行う。以上により、図２（ｅ）に示すように、基材フィルム１の配向膜１１の上に、位相差層３５が形成される。

位相差層３５における配向性は配向膜１１の配向性によって規制され、位相差層３５は、配向膜１１の部分３２、３３にそれぞれ対応する部分３６、３７において配向方向が互いに異なる。このようにして、基材フィルム１と、配向膜１１と、位相差層３５とからなる位相差フィルム４１が得られる。この位相差フィルム４１は、フィルム巻取装置２７によって巻き取られる。

本実施形態のマスクアライメント装置１００は、前記した位相差フィルム製造装置２００のパターン露光部２３ａに設けられており、上記した方法による位相差フィルム４１の製造を行う前に、パターン露光部２３ａのマスク３の位置調整（アライメント）を行うものである。

すなわち、マスク３の透光部、非透光部のパターンが基材搬送方向に対して傾いていると、基材フィルム１上に露光による配向膜１１のパターンが正しく形成されない。従って、この傾きを調整し、基材搬送方向と平行にする必要がある。以下、このマスクアライメント装置１００について説明する。

（マスクアライメント装置１００）
図３は、本実施形態に係るマスクアライメント装置１００を模式的に表した図である。

マスクアライメント装置１００は、ロール２ａに沿って搬送される基材フィルム１上の配向膜１１（図２（ｂ）参照）に対しマスク３を介して連続露光を行う前に、マスク３の透光部と非透光部のパターンが基材搬送方向（図の矢印で示す）と平行になるように位置調整を行うものである。なお、本実施形態では、ロール２ａの長手方向の端部に、基材搬送方向を示す基準線として、基材搬送方向と平行な罫書線６が設けられている。

図に示すように、マスクアライメント装置１００は、撮像装置１４（撮像手段）、コントローラ１０、レール１３（移動手段）、画像処理装置５１（画像処理手段）、モニタ５２、位置調整装置５３（位置調整手段）等を備える。

撮像装置１４は、第１撮像部７、第２撮像部８、カメラステージ９を有する。
第１撮像部７、第２撮像部８は、マスク３やロール２ａの罫書線６を撮像するものである。これら第１撮像部７、第２撮像部８としては、例えば、撮像レンズと、撮像レンズを通過した被写体像を２次元の画像信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary
Metal-oxide Semiconductor）等の電子撮像部等を備えたカメラを用いることができるが、これに限ることはない。

第１撮像部７、第２撮像部８は、カメラステージ９に、基材幅方向に沿って所定の間隔で取り付けられる。カメラステージ９は、内部のモータ（不図示）等により、第１撮像部７、第２撮像部８の取付状態を保ったまま、基材幅方向に設けられたレール１３に沿って移動可能である。

コントローラ１０は、カメラステージ９の移動や第１撮像部７、第２撮像部８による撮像を制御するためのものである。

画像処理装置５１は、第１撮像部７、第２撮像部８で撮像した画像データを取得して、画像処理を実行し、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれや、基材搬送方向に対するマスク３のパターンのずれを算出する。算出された結果は、モニタ５２に表示される。この詳細については後述する。

図４は、画像処理装置５１のハードウエア構成の一例を示す図である。図に示すように、画像処理装置５１は、制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、通信部１０４等がバス１０５を介して接続された汎用のコンピュータで実現できる。尚、図４のハードウエア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only
Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。
ＣＰＵは、記憶部１０２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１０５を介して接続された各装置を駆動制御し、画像処理装置５１が行う後述の処理を実現する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、プログラムやデータ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部１０２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部１０１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。

記憶部１０２は、フラッシュメモリやハードディスクドライブ等であり、制御部１０１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ等が格納される。これらの各プログラムコードは、制御部１０１のＣＰＵにより必要に応じて読み出されてＲＡＭに移されて実行される。

入力部１０３は、接続された周辺装置からデータや操作指示等の入力を受付けるものである。
通信部１０４は、ネットワーク等を介した通信を媒介する通信インタフェースである。
バス１０５は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。

位置調整装置５３は、マスク３を回転させ、基材搬送方向に対する角度の調整を行うためのものである。位置調整装置５３としては、例えばマスク３を回転させるための調整つまみを用いることができるが、これに限ることはない。

なお、前記したように、マスク３の位置調整は、位相差フィルム４１の製造前に行われる。従って、位相差フィルム４１の製造時には、マスクアライメント装置１００の撮像装置１４やレール１３等は退避された状態となっている。

（マスク３のアライメント方法）
続いて、上記したマスクアライメント装置１００を用いたマスクアライメント方法について説明する。図５は、マスクアライメント方法において、画像処理装置５１が実行するフローの一例を示す図である。

（Ｓ１：第１撮像部７、第２撮像部８にてマスク３を撮像した画像の取得）
本実施形態では、まず、図６に示すように、カメラステージ９の位置を基準位置に移動させ、第１撮像部７、第２撮像部８によりマスク３の撮像を行う。これを「基準撮像」と呼ぶ。画像処理装置５１は、これら第１撮像部７、第２撮像部８で撮像されたマスク３の画像を取得する（Ｓ１）。

なお、図６ではレール１３、位置調整装置５３等の図示は省略し、マスク３の透光部、非透光部のパターンの方向は、基材搬送方向（図の上下方向）と当初一致していないものとする。説明のため、図ではこのずれを若干誇張して表現している。

（１．マスク３の撮像状況）
Ｓ１におけるマスク３の撮像状況の詳細について、図７を用いて説明する。図７は、基材搬送方向を縦方向、基材幅方向を横方向として、第１撮像部７で撮像を行う領域７ｂと第２撮像部８で撮像を行う領域８ｂを示したものである。

ここで、第１撮像部７、第２撮像部８は、基材搬送方向に対してそれぞれ異なる傾斜角度（取付角）を持ってカメラステージ９に取り付けられている。これらは回避すべきことであるが、微小なずれまで避けることは難しい。従って、第１撮像部７のカメラ軸７ａ（領域７ｂの縦方向）と第２撮像部８のカメラ軸８ａ（領域８ｂの縦方向）は、基材搬送方向に対してそれぞれ異なる傾斜角度となっている。

加えて、マスク３も前記のずれをもって配置されているので、透光部や非透光部のマスクパターン３ａの方向も、基材搬送方向に対して傾斜している。

以上説明した撮像状況において、第１撮像部７のカメラ軸７ａとマスクパターン３ａがなす角度をθ１とし、第２撮像部８のカメラ軸８ａとマスクパターン３ａがなす角度をθ２とする。

（２．マスク３の撮像結果）
第１撮像部７、第２撮像部８で撮像された画像データの例を、図８に示す。（ａ）は第１撮像部７により撮像された画像データであり、（ｂ）は第２撮像部８により撮像された画像データである。

図に示すように、第１撮像部７、第２撮像部８でマスク３の撮像を行うと、第１撮像部７のカメラ軸７ａ、第２撮像部８のカメラ軸８ａを縦軸とした画像データがそれぞれ生成され、画像処理装置５１で取得される。これらの画像データ上で、マスクパターン３ａは、それぞれ、θ１、θ２の傾斜角度で傾斜している。

（Ｓ２．第１撮像部７、第２撮像部８の取付角のずれの算出）
次に、画像処理装置５１は、第１撮像部７、第２撮像部８で撮像した画像データから、第１撮像部７のカメラ軸７ａとマスクパターン３ａがなす傾斜角θ１と、第２撮像部８のカメラ軸８ａとマスクパターン３ａがなす傾斜角θ２を測定し、これらの差（θ２−θ１）を、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量として算出する（Ｓ２）。

（Ｓ３：第１撮像部７により罫書線６を撮像し、第２撮像部８によりマスク３を撮像した画像の取得）
次に、図９に示すように、カメラステージ９の位置をレール１３に沿って移動させ、第１撮像部７でロール２ａの罫書線６の撮像、第２撮像部８でマスク３の撮像を行う。これを「アライメント撮影」と呼ぶ。画像処理装置５１は、これら第１撮像部７、第２撮像部８で撮像された罫書線６、マスク３の画像を取得する（Ｓ３）。

（１．罫書線６およびマスク３の撮像状況）
Ｓ３における罫書線６およびマスク３の撮像状況の詳細について、図１０を用いて説明する。図１０は、基材搬送方向を縦方向、基材幅方向を横方向として、第１撮像部７で撮像を行う領域７ｂと第２撮像部で撮像を行う領域８ｂを示したものである。

ここでは、第１撮像部７が罫書線６を撮像する。前記の通り罫書線６は基材搬送方向と一致する。第２撮像部８によるマスク３の撮像については、前記と同様である。第１撮像部７のカメラ軸７ａと罫書線６がなす角度をα１とし、第２撮像部８のカメラ軸８ａとマスクパターン３ａがなす角度をα２とする。

（２．罫書線６およびマスク３の撮像結果）
第１撮像部７、第２撮像部８で撮像された画像データの例を、図１１に示す。（ａ）は第１撮像部７により撮像された画像データであり、（ｂ）は第２撮像部８により撮像された画像データである。これらの画像データ上で、罫書線６、マスクパターン３ａは、それぞれ、α１、α２の傾斜角度で傾斜している。

（Ｓ４．マスクパターン３ａと基材搬送方向のずれの算出）
次に、画像処理装置５１は、第１撮像部７、第２撮像部８で撮像した画像データから、第１撮像部のカメラ軸７ａと罫書線６がなす傾斜角α１と、第２撮像部のカメラ軸８ａとマスクパターン３ａがなす傾斜角α２を測定し、これらの差（α２−α１）を、マスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量として算出する（Ｓ４）。
なお、ここで算出されるマスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量（α２−α１）は、前記のＳ２で求めた、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量（θ２−θ１）を内包している。

（Ｓ５．各ずれ量のモニタ５２による表示）
次に、画像処理装置５１は、Ｓ２で算出した、
・マスクパターン３ａの傾斜角θ１
・マスクパターン３ａの傾斜角θ２
・第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量（θ２−θ１）
、および、Ｓ４で算出した、
・罫書線６の傾斜角α１
・マスクパターン３ａの傾斜角α２
・マスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量（α２−α１）
をモニタ５２に表示する（Ｓ５）。この例を図１２に示す。

図において、「カメラ１」は第１撮像部７を指し、「カメラ２」は第２撮像部８を指し、「ずれ量」は、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量、あるいはマスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量を指す。図の角度は一例であり、θ１＝０．９°、α１＝０．８°、θ２＝２．０°、α２＝３．６°、（θ２−θ１）＝１．１°、（α２−α１）＝２．８°である。

この後、これらの値に基づいてマスク３の位置調整を位置調整装置５３を用いて行うことができる。すなわち、前記の（α２−α１）の値と、（θ２−θ１）の値の差分（α２−α１）−（θ２−θ１）の角度は、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれの影響を除いた、マスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量を表す。

従って、図１３に示すように、この角度分、マスク３の回転を行い、基材搬送方向に対する角度を調整すれば、マスクパターン３ａの方向と基材搬送方向の方向が一致することになる。

以上のようにして、マスク３のアライメントを行い、マスクパターン３ａの方向と基材搬送方向の方向を一致させることができる。画像処理装置５１での処理はここで終了してもよいが（Ｓ６；Ｙｅｓ）、マスク３のアライメントを行った後、再度Ｓ３以下の処理を繰り返し（Ｓ６；Ｎｏ）、上記の値（α２−α１）、（θ２−θ１）が一致し、差分が０となることを確認してもよい。この場合のＳ５における表示の例を、図１４に示す。差分が０にならなければ、以上の処理Ｓ３〜Ｓ５の処理を繰り返すことができる。

なお、本実施形態では、オペレータが手動でマスク３を回転しアライメントを行うようにしているが、上記の差分（α２−α１）−（θ２−θ１）が０となるように、位置調整装置５３によりマスク３の角度を自動調整するようにしてもよい。

以上説明したように、マスクアライメント装置１００では、まず、第１撮像部７と第２撮像部８によってマスク３を撮像することにより、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量を算出する。次に、カメラ位置を移動させて、第１撮像部７によって、基材搬送方向に沿ったロール２ａの罫書線６を撮像し、第２撮像部８によってマスク３を撮像することにより、マスクパターン３ａと基材搬送方向のずれ量を算出する。このずれ量は、第１撮像部７と第２撮像部８の取付角のずれ量を内包しているので、オペレータは、これらのずれ量の差分の角度だけ、マスク３を回転させることにより、マスクパターン３ａが基材搬送方向に平行になるように高精度なアライメント（位置調整）が可能となる。

なお、上述の実施形態では、基材として長尺状の基材フィルム１を用い、これをロール２ａで搬送しつつ連続露光を行うケースにおいて、上記の方法により容易にマスクアライメントを行う例を示したが、基材は長尺状のものに限定されない。例えば上述の実施形態の変形例として、基材は枚葉状のものであってもよい。この場合、搬送装置としてベルトコンベアなどを用い、これに基材搬送方向の基準線を同じく設ければ、上記と同様にマスク３のアライメントを行うことができる。

また、上述の実施形態では、マスクアライメント装置１００を、ＦＰＲフィルムを製造する際に用いたが、これに限らず、露光により所定方向のパターンを形成するフィルムであれば、その製造時にマスクアライメント装置１００によるマスクの位置調整を行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：基材フィルム
２ａ、２ｂ：ロール
３：マスク
３ａ：マスクパターン
６：罫書線
７：第１撮像部
８：第２撮像部
９：カメラステージ
１０：コントローラ
１１：配向膜
１３：レール
１４：撮像装置
２３：露光装置
２３ａ：パターン露光部
２３ｂ：ベタ露光部
３０、３１：直線偏光
３５：位相差層
４１：位相差フィルム
５１：画像処理装置
５２：モニタ
５３：位置調整装置
１００：マスクアライメント装置
２００：位相差フィルム製造装置
α１、α２、θ１、θ２：傾斜角

Claims

搬送装置に沿って搬送される基材上に光を照射する際に用いる、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクの位置調整を行うマスクアライメント装置であって、
第１撮像部と第２撮像部を有する撮像手段と、
前記撮像手段を移動させる移動手段と、
画像処理手段と、
前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する角度を調整する位置調整手段と、
を有し、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、
前記移動手段により移動された前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、
２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするマスクアライメント装置。
前記搬送装置はロールであり、
前記基準線は、前記ロールに設けた罫書線であることを特徴とする請求項１に記載のマスクアライメント装置。
搬送装置に沿って搬送される基材上に光を照射する際に用いる、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクの位置調整を行うマスクアライメント方法であって、
撮像手段が有する第１撮像部と第２撮像部により、前記マスクを撮像する第１の撮像ステップと、
前記撮像手段を移動させる移動ステップと、
前記撮像手段の前記第１撮像部により前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線を撮像し、前記第２撮像部により前記マスクを撮像する第２の撮像ステップと、
前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する傾斜角度を調整する位置調整ステップと、
を具備し、
前記位置調整ステップでは、
画像処理装置により算出した、
前記第１の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、
前記第２の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、
に基づいて、前記マスクの傾斜角度を調整し、
２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするマスクアライメント方法。
基材上に露光によるパターンを形成したフィルムを製造するフィルム製造装置であって、
前記基材を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置に沿って搬送される前記基材上に、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクを介して光を照射する露光装置と、
前記マスクの位置調整を行うマスクアライメント装置と、
を備え、
前記マスクアライメント装置は、
第１撮像部と第２撮像部を有する撮像手段と、
前記撮像手段を移動させる移動手段と、
画像処理手段と、
前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する角度を調整する位置調整手段と、
を有し、
前記画像処理手段は、
前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、
前記移動手段により移動された前記撮像手段の前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度の差を算出し、
２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするフィルム製造装置。
基材上に露光によるパターンを形成したフィルムを製造するフィルム製造方法であって、
搬送装置に沿って搬送される前記基材上に、前記基材の搬送方向に平行なパターンを有するマスクを介して光を照射し、
前記マスクの位置調整を、
撮像手段が有する第１撮像部と第２撮像部により、前記マスクを撮像する第１の撮像ステップと、
前記撮像手段を移動させる移動ステップと、
前記撮像手段の前記第１撮像部により前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線を撮像し、前記第２撮像部により前記マスクを撮像する第２の撮像ステップと、
前記マスクの、前記基材の搬送方向に対する傾斜角度を調整する位置調整ステップと、
により行い、
前記位置調整ステップでは、
画像処理装置により算出した、
前記第１の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、
前記第２の撮像ステップにおいて、前記第１撮像部が撮像した、前記搬送装置が有する前記基材の搬送方向の基準線の画像における前記基準線の傾斜角度と、前記第２撮像部が撮像した前記マスクの画像における前記パターンの傾斜角度との差と、
に基づいて、前記マスクの傾斜角度を調整し、
２つの前記差の算出は、独立して行われることを特徴とするフィルム製造方法。