KR101294890B1 - 광학필터 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학필터 제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 광학필터 제조장치는 롤투롤(Roll to Roll) 공정에 사용되는 롤; 롤에 감아지는 기재 필름; 노광을 위해 광을 발생시키는 광원; 광원의 출사 측에 설치되어 광원에서 발생한 광을 편광시키는 편광판; 및 기재 필름에 패턴을 형성하고, 소정의 두께 및 폭을 갖도록 개구된 다수개의 가이드슬릿이 형성되는 마스크를 포함한다. 본 발명에 의하면, 기재 필름 전면에 걸쳐 광량을 균일하게 조사할 수 있으므로, 기재 필름에 패턴이 균일하게 형성될 수 있어 제품의 품질이 향상되고 기재 필름의 특성을 정확하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

광학필터 제조장치{Apparatus for manufacturing optical filter}

본 발명은 광학필터 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 롤투롤 공정에서 편광 소자를 이용하여 액정 표시 소장의 배향막이나 경화형 액정을 사용한 광학 기재 필름의 배향막 등을 광배향시키는데 이용되는 광학필터 제조장치에 관한 것이다.

최근 들어, 액정 표시 소자나 시야각 보상기재 필름 층의 배향막에 배향능을 부여하는 방식으로 배향막에 일정 파장의 편광 빛을 조사하여 배향시키는 광배향 기술이 널리 사용되고 있다. 종래에는 광배향막 용의 편광 광 조사 장치로서 한국공개특허 제2006-0053117호, 한국공개특허 제2009-0112546호 등에서는 선형상의 광원인 봉형상 램프에 와이어 그리드 편광소자를 조합시키는 방법이 행해지고 있었다.

이러한 광배향 기술은 액정 패널의 대형화와 함께 대형화되고 있고, 이에 따라 광배향막에 편광 광을 조사하는 광 조사 장치의 광 조사 영역도 대면적화, 고조도화 하고 있다.

이와 같이 넓은 면적을 높은 조도로 조사하기 위해서는 광 조사 장치의 광원도 그만큼 대형화 되어야 하는데 배향을 결정하는 편광의 방향이 입사광의 입사각에 의존하기 때문에 광원이 대형화되면 광 조사 영역 중 입사각의 불균일이 발생하게 되어 결국 편광 축의 불균일을 초래하게 되고, 조사 영역별로 배향방향이 균일하지 않고 원치 않는 방향으로 배향되는 문제를 가져온다.

또한, 롤투롤(Roll to Roll) 공정의 경우 광 조사 영역이 곡면인 경우가 많은데 이 경우 조사 영역이 늘어날수록 곡면에 따른 광 조사 영역 내 편광 축 불균일 문제가 발생하게 된다.

대면적으로 균일한 편광 분포를 갖기 위해서는 고도로 평행화된 빛을 편광 소자에 입사시켜야 하는데, 대면적에 대응한 고도로 평행한 빛을 만드는 것은 대형화 장치가 필요하며, 장치 내부의 광로의 길이가 길어지면서 빛의 세기가 저하되므로 처리시간이 길어져 생산성 저하도 가져오는 문제가 있다. 결국, 평행광 형성을 위해 대형화 장치 없이 광학 특성 구현이 어렵고 이는 결국 롤투롤 공정이 불가능하게 되어 생산성이 현저히 떨어지는 결과를 가져온다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대면적을 균일하게 노광할 수 있으면서도 고도로 평행한 광의 조사가 가능하고 균일한 배향성능을 부여할 수 있으며, 또한 대면의 광배향을 효율적으로 실행할 수 있는 광학필터 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고속의 롤투롤 공정에서 간단한 구성을 통하여 패턴의 균일도를 향상시키고 직진도를 높일 수 있는 광학필터 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 광학필터 제조장치는 롤투롤(Roll to Roll) 공정에 사용되는 롤; 상기 롤에 감아지는 기재 필름; 노광을 위해 광을 발생시키는 광원; 상기 광원의 출사 측에 설치되어 상기 광원에서 발생한 광을 편광시키는 편광판; 및 상기 기재 필름에 패턴을 형성하고, 소정의 두께 및 폭을 갖도록 개구된 다수개의 가이드슬릿이 형성되는 마스크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기재 필름의 전면적에 대해 균일하게 광이 조사될 수 있도록 집광하는 집광판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광원은 숏 아크형 방전램프인 것을 특징으로 한다.

상기 광원은 UV 램프이고, 상기 UV 램프와 기재 필름의 사이에는 냉각 장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 광원은 다수개가 다수 열로 배치되는데, 서로 다른 열에 위치한 광원은 일부가 서로 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 서로 다른 열에 위치한 광원은 ⅔가 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬릿은 하기 수학식을 만족하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

[수학식]

(t: 가이드슬릿의 두께, 0<a≤50mm)

상기 가이드슬릿은 하기 수학식을 만족하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

[수학식]

(t: 가이드슬릿의 두께, a: 마스크와 기재 필름 사이의 간격)

상기 가이드슬릿의 내벽은 하부로 갈수록 폭이 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬릿의 내벽에는 광의 직진도를 높이기 위한 전반사 코팅이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드슬릿은 일정한 간격을 가지고 다수열로 배치되는 것을 특징으로 한다.

서로 다른 열에 위치한 가이드슬릿은 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 직진화된 광을 사용하는 광원으로서 숏 아크형 방전램프 등을 사용함으로써 대면적을 균일하게 노광할 수 있으면서도 고도로 평행한 광의 조사가 가능하고 균일한 배향성능을 부여할 수 있으며, 대면의 광배향을 효율적으로 실행할 수 있는 효과가 있다.

마스크에 다수개의 가이드슬릿이 형성되어 있어 기재필름과 마스크가 소정의 간격으로 이격된 상태에서도 광의 직진도가 향상되기 때문에 패턴 균일도가 양호하고, 제조공정이 단순화됨으로써 생산성 및 공정효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필터 제조장치를 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필터 제조장치의 광원 배치를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 마스크의 형상을 개략적으로 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 마스크의 다른 예의 형상을 개략적으로 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 마스크의 가이드슬릿의 두께와 폭, 및 가이드슬릿과 기재필름의 간격 사이의 관계를 보인 구성도.
도 6a 및 도 6b는 마스크에 가이드슬릿을 형성하지 않은 경우와 형성한 경우의 패턴 형상을 비교한 사진.
도 7a 내지 도 7d는 마스크와 기재 필름의 간격에 따른 패턴 형상을 비교한 사진.
도 8은 본 발명에 따른 입체영상 표시 장치의 표시 패널의 화소 배치를 예시적으로 나타낸 모식도.

이하에서는 본 발명에 의한 광학필터 제조장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 광학필터 제조장치(1)에서 광을 조사하는 장치는 크게 노광을 위해 광을 조사하는 광원(10); 기재 필름(50)의 전면적에 대해 균일하게 광이 조사될 수 있도록 집광하는 집광판(20); 광원(10)의 출사 측에 설치되는 편광판(30); 및 기재 필름(50)에 패턴을 형성하기 위한 마스크(40)를 포함한다. 그리고, 광원(10)에서 조사된 광은 롤투롤(Roll to Roll) 공정의 롤(60)에 감아진 기재 필름(50)으로 조사된다. 이하에서는 각각의 구성요소에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 광원(10)은 배향 성능을 부여하기 위한 것으로서 직진화된 광을 조사할 수 있는 것이 필요하다. 이하에서 설명하겠지만, 마스크(40)를 통해 기재 필름(50)에 광을 조사하는 과정에서 마스크(40)와 롤(60) 사이의 간격이 멀어질수록 패턴이 정확하고 균일하게 형성되기 어렵다. 또한, 마스크(40)와 롤(60) 사이의 간격이 멀어질수록 패턴 폭도 불균일하고 기재 필름(50)에 얼룩이 생기는 등의 문제가 있으므로 본 실시예에서는 직진화된 광을 조사하는 광원(10)이 요구된다.

물론, 이하에서 설명하는 바와 같이 마스크(40)와 롤(60) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 설계된다면 굳이 직진화된 광원(10)을 사용할 필요가 없고 봉형상의 램프나 기존의 고압수은 중합램프와 같이 광이 퍼져나가는 광원(10)의 사용도 가능할 것이다. 하지만, 마스크(40)와 롤(60) 사이의 간격을 일정거리만큼 최소화하지 않으면 패턴이 불균일하게 형성되는 문제가 발생할 수 있으므로 직진화된 광을 사용하는 것이 바람직하다.

직진화된 광을 사용하는 광원(10)으로서 UV 램프의 일종인 숏 아크형 방전램프를 사용할 수 있다. 숏 아크형 방전램프 이외의 고압수은 램프 등의 방전램프를 사용하게 되면 빛이 전 방향으로 퍼지기 때문에 기재 필름(50)에 광이 조사될 때 수직방향으로 조사되지 않으면 미소 영역 간 다른 배향을 형성하고자 할 경우 영역별로 배향 방향이 달라지는 문제가 발생할 수 있다. 편광 광 조사 시에 광이 수직방향으로 조사되는 직진화된 광을 사용하는 것은 마스크(40)와 기재 필름(50)의 밀착 여부 및 미소 영역 간 경계를 결정지을 수 있는 중요한 요소이기 때문에 숏 아크형 방전램프를 사용하면 마스크(40)와 기재 필름(50) 사이의 간격에 여유가 생길 뿐만 아니라 광원(10)의 광량이 고압수은 램프보다 커서 라인 작업 시에 생산성 향상을 가져올 수 있다.

또한, UV 경화용 램프로는 발광되는 파장에 따라 중압 혹은 고압수은 자외램프, 메탈 할라이드 램프 또는 갈륨 UV 램프 등이 사용되는데, 액정 및 배향막을 경화하는데에는 약 100mW/㎠ 이상의 조도를 갖는 고압수은 자외램프가 통상적으로 사용되며, 자외선 조사를 할 때 액정층의 표면 온도가 액정 온도 범위 이내가 되도록 기재 필름과 자외선 램프 사이에 콜드 미러(cold mirror)나 기타 냉각 장치를 설치할 수도 있다.

일반적으로 사용하는 고압수은 램프의 경우 석영 유리제의 발광관 내에 고순도의 수은과 불활성가스가 봉입된 것으로, 365nm 를 메인 파장으로 사용하고 있으며, 램프 형태에 따라 전면 산란되는 특성을 가지고 있다. 그 외 봉형상의 램프 대신에 램프로부터 광을 반사하는 단면에 타원형인 통형상 집광경을 구비한 램프(직진광 램프)를 사용할 수도 있으며, LED나 LD를 다수로 배치하여 광원(10)으로 사용할 수도 있다.

한편, 종래의 기술에 의하면 광원이 폭방향으로 다수개가 배치되고, 기재 필름의 이동방향을 따라 평행하게 다수 열로 배치된다. 이와 같이 광원이 배치되면 일부 광량의 차이로 인하여 배향 방향이 달라지거나 띠 형태의 얼룩이 발생될 소지가 있다.

따라서, 본 실시예에서는 도 2에서와 같이 서로 다른 열에 위치한 광원(10) 사이에 일부가 서로 중첩되도록 배치하였다. 이와 같이 광원(10)이 배치될 경우에는 광량 불균일에 의한 얼룩 및 광축 불균일을 없앨 수 있다. 또한, 상기 광원(10)은 도 2에서와 같이 서로 다른 열에 위치한 광원(10) 간에 약 ⅔가 중첩됨이 바람직하다. 물론, 상기한 수치에 한정되는 것은 아니고 서로 다른 열에 위치한 광원(10) 간에 ½등 다양한 비율로 중첩될 수 있다.

다음으로, 집광판(20)은 광량을 균일하게 기재 필름(50)에 조사하기 위해 설치되는 부분이다. 방전램프인 광원(10)을 사용하더라도 방전램프에 구비된 램프 갓에 의해 광이 조사되는 부분에 광량의 불균일이 존재할 수 있다. 다시 말해, 램프 갓에 반사되고 기재 필름(50)에 조사되는 광량과 직접 기재 필름(50)에 조사되는 광량에 차이가 있어 패턴이 불균일하게 형성될 수 있는 것이다. 따라서, 이를 해결하기 위해 광원(10)의 전단에 집광판(20)을 설치하여 광이 기재 필름(50)의 전면적에 대해 균일하게 조사될 수 있도록 한다.

편광판(30)은 편광을 위해 설치되는 부분으로서,통상적으로 브루스터 각으로 배치된 유리판이나, 와이어 그리드 편광판 등이 사용될 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 마스크는 소정의 두께로 개구된 다수개의 가이드슬릿(42)이 형성된다. 상기 가이드슬릿(42)은 마스크(40)의 일방을 따라 다수개가 평행하게 형성되는 것으로서, 광의 직진도를 높여 패턴의 균일도를 향상시킨다.

구체적으로 설명하면, 롤투롤 공정에서는 패턴형성을 위한 노광시에 기재 필름(50)이 곡면을 따라 이동하는 벨트를 따라 이송된다. 실질적으로 롤투롤 공정에서 패턴 형성시에 광은 곡면을 따라 기재 필름(50)이 이동될 때 조사된다. 그렇지 않을 경우 기재 필름(50)이 위치에 따라 팽팽하게 당겨지지 않아(기재 필름이 울게 됨) 균일하게 노광할 수 없게 된다.

패턴을 형성하기 위해서는 기재 필름(50)과 광원(10) 사이에 소정의 마스크(40)가 장착되어야 하는데 노광 장치의 일면이 곡면이기 때문에 마스크(40)와 기재 필름(50)의 밀착이 불가능하게 되고 이에 따라 패턴이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해 본 실시예에서는 마스크(40)에 소정의 가이드슬릿(42)을 형성한 것이다. 이와 같이 가이드슬릿(42)이 형성되어 있고 이를 따라 광이 조사됨으로써 광의 직진도가 향상되어 기재 필름(50)에 형성되는 패턴의 균일도가 높아진다. 다시 말해, 마스크(40)와 기재 필름(50)이 소정 간격으로 이격된 상태에서도 광의 직진도가 향상될 수 있는 이점이 있다.

한편, 도 3에 도시된 가이드슬릿(42)은 1열로만 배치되는 것은 아니고, 다수의 열로 배치될 수 있다. 그리고, 다양한 패턴의 형성을 위해 다수의 열로 배치된 가이드슬릿(42)은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 1열의 가이드슬릿(42)이 형성된 부분은 2열의 가이드슬릿(42)이 형성되지 않은 부분과 연장선 상에 놓이도록 형성될 수 있다.

여기에서 광의 직진도를 향상시켜 패턴을 균일하게 형성하려면 상술한 가이드슬릿(42)의 두께(t), 폭(w) 및 마스크(40)와 기재 필름(50)의 간격(a)(이하 '간격(a)'이라 한다)을 적절하게 설계하는 것이 중요하다. 구체적으로 설명하면, 마스크(40)를 기재 필름(50)에 부착시킨 상태로 노광이 이루어진다면 가이드슬릿(42)의 두께(t)가 작아져도 관계없지만, 롤투롤 공정에서 패턴을 형성하려면 간격(a)이 있을 수 밖에 없고 가이드슬릿(42)의 두께(t)가 증가하면 간격(a)이 어느 정도 있어도 패턴 형성이 가능하다.

이와 같이 가이드슬릿(42)의 두께(t)를 두껍게 하면 간격(a)을 다소 크게 하여도 패턴 형성이 가능한 장점이 있다. 하지만, 무조건 가이드슬릿(42)의 두께(t)를 크게 하다 보면 광의 투과도가 떨어져 광량 저하로 배향이 잘 되지 않는 단점이 있으므로 적절하게 가이드슬릿(42)의 두께(t)를 설계하는 것이 필요하다.

한편, 도 5에는 본 발명에 의한 마스크의 가이드슬릿의 두께와 폭, 및 가이드슬릿과 기재필름의 간격 사이의 관계를 보인 구성도가 도시되어 있다.

이를 참조하면, 가이드슬릿(42)의 두께(t)와 폭(w), 및 가이드슬릿(42)과 기재필름(50)의 간격(a)이 표시되어 있다. 그리고, 가이드슬릿(42)의 상단 일측에서 대각 방향으로 하단 일측에 연결하여 연장한 선을 제1 기준선(L1)이라 정의한다. 구체적으로, 제1 기준선(L1)은 가이드슬릿(42)의 좌측 상단에서 우측 하단을 연결하도록 연장한 선이다. 또한, 가이드슬릿(42)의 일측면을 따라 연장한 선을 제2 기준선(L2)이라 정의한다.

이상에서 정의한 제1 기준선(L1)과 제2 기준선(L2)이 기재 필름(50)과 만나는 지점 사이의 거리를 최대 이탈거리(b)라고 정의하고 도 5에 표시하였다. 즉, 최대 이탈거리(b)라 함은 가이드슬릿(42)을 통과하는 광이 직진경로를 벗어나서 기재 필름(50)에 조사되는 최대 거리라고 볼 수 있다. 모든 광이 가이드슬릿(42)의 측면과 평행하게 통과하여 기재 필름(50)의 패턴 영역(S)에 조사되는 것이 바람직하나, 롤투롤 공정의 특성 상 도 5의 제1 기준선(L1)과 같이 패턴 영역(S) 바깥으로 조사되는 경우도 고려하여야 한다.

따라서, 본 실시예에서는 이와 같이 정상적으로 패턴이 형성되는 부분을 벗어나서 조사되는 광의 범위를 최소화하여 패턴을 균일하게 구현하고자 한다. 이를 위해 설계 사양을 도출한 결과, 최대 이탈거리(b)가 입체영상 표시 장치의 단위 화소(pixel) 폭의 1/5 이하인 것이 바람직하다. 이는 최대 이탈거리(b) 값이 단위 화소 폭의 1/5 을 초과하게 되면 크로스토크(crosstalk: 다른 채널의 전기 신호에 의해서 생기는 한 채널의 원하지 않는 신호의 발생)가 크게 형성되는 문제가 있기 때문이다. 이상에서 설명한 설계 조건을 수식으로 표현하면 다음과 같다.

먼저, 도 5의 위치 관계를 통해 비례식을 세우면 하기 [수학식 1]과 같다.

[수학식 1]

상기 [수학식 1]을 최대 이탈거리(b)에 대해 정리하면 하기 [수학식 2]와 같다.

[수학식 2]

상기 [수학식 2]로부터 최대 이탈거리(b)와 단위 화소 폭의 관계를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

[수학식 3]

이상과 같이 도출된 [수학식 3]에 따라 가이드슬릿(42)의 두께(t), 폭(w) 및 간격(a)을 설정하고 [수학식 3]에 대입하여 계산된 최대 이탈거리(b)가 단위 화소 폭의 1/5 이하라면 기재 필름(50)에 패턴을 특성 저하없이 구현하는 것이 가능하다고 볼 수 있다.

여기에서, 단위 화소 폭은 실제로 가이드슬릿(12)의 폭(w)과 동일하기 때문에 상기 [수학식 3]은 다음과 같이 정리될 수 있다.

[수학식 4]

[수학식 4]를 t에 대해서 최종적으로 정리하면 다음과 같다.

[수학식 5]

여기에서 간격(a)은 0<a≤50mm 범위 내에서 설계되는 것이 바람직하다. 이는 상기한 범위를 벗어나도록 간격(a)이 설계되는 경우에는 정상적인 패턴을 구현하기 어렵기 때문이다. 상기 간격(a)은 예를 들어, 0.001mm, 0.01mm, 0.1mm 또는 1mm 이상으로 설계되거나, 40mm, 30mm, 20mm 이하 등으로 설계될 수 있고, 예시한 상한선 및 하한선의 다양한 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 도 6a 및 도 6b에는 마스크에 가이드슬릿을 형성하지 않은 경우와 형성한 경우의 패턴 형상을 비교한 사진이 도시되어 있다. 도 6a는 마스크에 가이드슬릿을 형성하지 않은 경우이고, 도 6b는 가이드슬릿을 형성한 경우이다.

이를 참조하면, 동일한 조건(마스크와 기재 필름 사이의 간격 동일) 하에서 마스크에 가이드슬릿을 형성한 경우(도 6b)가 가이드슬릿을 형성하지 않은 경우(도 6a)에 비하여 패턴이 뚜렷하고 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 롤투롤 공정에 사용되는 마스크에 가이드슬릿을 형성한 것은 패턴의 균일도 향상에 크게 기여한다는 점은 도 6a 및 도 6b를 통해 뒷받침된다.

다음으로, 도 7a 내지 도 7d에는 가이드슬릿이 마스크와 기재 필름의 간격에 따른 패턴 형상을 비교한 사진이 도시되어 있다. 도 7a에서 도 7d로 갈수록 마스크(40)와 기재 필름(50)의 간격이 커진 것을 순차적으로 도시한 것이다.

이를 참조하면, 마스크(40)와 기재 필름(50)의 간격이 작아질수록 패턴이 뚜렷하고 균일하게 형성되고 간격이 커질수록 패턴이 정상적으로 형성되지 못한 것을 확인할 수 있다. 또한, 간격이 심하게 커진 경우(도 7d)는 패턴이 거의 사라지는 것을 확인할 수 있다.

상기 [수학식 2]에 의하면 간격(a)이 커질수록 최대 이탈거리(b)가 커지기 때문에 최대한 간격(a)을 줄임으로써 최대 이탈거리(b)를 작게 하여 균일한 패턴 형성이 가능하다.

또한, 가이드슬릿(42)의 폭(w)은 입체영상 필터의 패턴 폭과 동일하게 설계될 수 있다. 예를 들어, 마스크(40)를 통해 패턴이 형성된 광학필터가 입체영상 표시 장치의 광학필터라면, 가이드슬릿(42)이 이루는 피치는, 상기 입체영상 표시 장치의 표시 패널에서 좌안용 영상 또는 우안용 영상을 생성하는 단위 화소(pixel)의 폭의 2배일 수 있다. 상술한 바와 같이 입체영상 표시 장치는, 예를 들면 도 8에 도시된 바와 같이, 좌안용 영상을 생성하기 위한 단위 화소(도 8의 UL) 및 우안용 영상을 생성하기 위한 단위 화소(도 8의 UR)가 스트라이프 상으로 교대로 배치되어 있는 표시 패널을 포함할 수 있는데, 본 발명의 필름이 상기와 같은 입체영상 표시 장치에 적용되는 광학필터에 사용되는 경우, 상술한 피치(P)는 상기 단위 화소(UL 또는 UR)의 폭(도 8의 W1 또는 W2)의 2배의 값과 동일한 수치를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기한 「동일」은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적 동일을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 오차를 포함하는 것이다. 즉, 상기 피치가 단위 화소의 폭의 2배와 동일하다는 것은, 약 ±60㎛ 이내의 오차, 바람직하게는 약 ±40㎛ 이내의 오차, 보다 바람직하게는 약 ±20㎛ 이내의 오차를 포함하는 것이다.

상기에서 또한 가이드슬릿(42) 간의 간격은 입체영상 표시 장치의 표시 패널에서 좌안용 영상 또는 우안용 영상을 생성하는 단위 화소의 폭(예를 들면, 도 8의 W1 또는 W2)과 동일한 수치를 가지는 것이 바람직하다. 상기에서 단위 화소의 폭과 동일한 수치는, 상술한 실질적인 동일을 의미하고, 예를 들면, 약 ±30㎛ 이내의 오차, 바람직하게는 약 ±20㎛ 이내의 오차, 보다 바람직하게는 약 ±10㎛ 이내의 오차를 포함하는 것이다. 본 발명의 마스크(40)는 상기 간격을 이와 같이 조절하여 보다 고정밀도의 배향 패턴을 가지며, 미배향 영역이 최소화되는 광학필터를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 마스크(40)는 롤투롤 공정에 사용되는 롤의 곡률반경에 맞추어 마스크(40) 자체가 평면이 아닌 곡면 형상을 가질 수도 있다. 이와 같이 마스크(40)가 롤과 마주보는 면이 곡면으로 형성되면 마스크(40)와 롤 사이의 간격이 일정하게 유지되고 기재 필름(50)에 균일한 패턴을 형성할 수 있게 된다. 또한, 상기 마스크(40)에서 롤과 마주보는 면은 롤과 동일한 곡률을 가지는 곡면이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 의한 마스크(40)는 광의 직진도를 향상시키기 위해 가이드슬릿(42)의 형상을 변경할 수도 있다. 즉, 도 3에서는 가이드슬릿(42)의 마주보는 내벽이 서로 평행하게 형성되었지만, 하부로 갈수록 그 폭이 좁아지게 형성할 수도 있다.

또한, 본 발명에 의한 마스크(40)는 가이드슬릿(42)의 내벽에 광의 전반사를 위한 물질이 코팅되어 광의 직진도를 향상시키도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 광원 20 : 집광판
30 : 편광판 40 : 마스크
42 : 가이드슬릿 50 : 기재 필름
60 : 롤

Claims (12)

1. 롤투롤(Roll to Roll) 공정에 사용되는 롤;
   상기 롤에 감아지는 기재 필름;
   노광을 위해 광을 발생시키는 광원;
   상기 광원의 출사 측에 설치되어 상기 광원에서 발생한 광을 편광시키는 편광판; 및
   상기 기재 필름에 패턴을 형성하고, 소정의 두께 및 폭을 갖도록 개구된 다수개의 가이드슬릿이 형성되는 마스크를 포함하고,
   상기 가이드슬릿은 하기 수학식을 만족하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
   [수학식]
   

   

   
   (t: 가이드슬릿의 두께, 0<a≤50mm)
2. 롤투롤(Roll to Roll) 공정에 사용되는 롤;
   상기 롤에 감아지는 기재 필름;
   노광을 위해 광을 발생시키는 광원;
   상기 광원의 출사 측에 설치되어 상기 광원에서 발생한 광을 편광시키는 편광판; 및
   상기 기재 필름에 패턴을 형성하고, 소정의 두께 및 폭을 갖도록 개구된 다수개의 가이드슬릿이 형성되는 마스크를 포함하고,
   상기 가이드슬릿은 하기 수학식을 만족하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
   [수학식]
   

   

   
   (b: 최대 이탈거리, w: 가이드슬릿의 폭, t: 가이드슬릿의 두께, a: 마스크와 기재 필름 사이의 간격)
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 기재 필름의 전면적에 대해 균일하게 광이 조사될 수 있도록 집광하는 집광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 광원은 숏 아크형 방전램프인 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 광원은 UV 램프이고, 상기 UV 램프와 기재 필름의 사이에는 냉각 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 광원은 다수개가 다수 열로 배치되는데, 서로 다른 열에 위치한 광원은 일부가 서로 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 서로 다른 열에 위치한 광원은 ⅔가 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드슬릿의 내벽은 하부로 갈수록 폭이 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드슬릿의 내벽에는 광의 직진도를 높이기 위한 전반사 코팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드슬릿은 일정한 간격을 가지고 다수열로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    서로 다른 열에 위치한 가이드슬릿은 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필터 제조장치.
12. 삭제

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