TWI493279B - 遮罩及用於製造包含其之光學膜之裝置 - Google Patents

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Description

遮罩及用於製造包含其之光學膜之裝置
本發明係關於一種光學膜製造裝置，更具體地，尤指一具有一曲面之遮罩，且該曲面具有開口；以及包含其之光學膜製造裝置，該光學膜製造裝置具有一高圖案精確度且與該遮罩及該基膜間之距離無關，並且適用於一卷對卷製程。
近年來，藉由對準光線照射液晶顯示器之對準層或偏振具有預定波長光線之視角補償基膜層之技術、使用提供對準性能之對準層之方法，已被廣泛使用。一般而言，如韓國專利公開號第2006-0053117號及第2009-0112546號所述，結合一線性光源之柱狀燈及一線柵偏光板(wire grid polarizer，WGP)，已被使用作為光對準層之偏光照射裝置。
光對準技術已隨著液晶面板之規模放大而增大規模。因此，於一較高照度下，藉由一光照射裝置照射具有較大區域之光照射區域，該光照射裝置係配置以在該光對準層上照射偏振光。
為於高照度下以光線照射大面積，該光照射裝置之光源應相應地放大。由於決定配向之偏光方向係取決於入射光之入射角，當光源等比例放大時，入射角之非均一性發生於該光照射區域，從而導致於偏光軸之非均一性。是以， 根據一照射區域，配向方向係為不均勻的，從而光線可能對準於一非期望之方向。
再者，於一卷對卷製程中，有許多情況的光照射區具有曲面。在這些情況中，當該光照射區之面積增加時，彎曲表面所造成的偏光軸中的非均勻性可能成為在光的照射區域的更多的問題。
為了在大面積上獲得一均勻的偏光分佈，應將高度對準的光線入射於一偏光裝置上。必需要使用一大型裝置以產生對應大面積之高度對準的光線。由於光線強度隨著裝置光徑增加而降低，製程時間係隨之增加，從而降低其產率。綜上所述，要產生對準的光線，不放大裝置而實現所需的光學性質是有困難的。據此，無法執行一卷對卷製程，從而導致產率顯著下降。
本發明係提供一遮罩及包含其之光學膜製造裝置，其可均勻地大面積曝光，可輻射高準直光線，提供均勻的對準效能，及有效地於一大面積上執行一光對準操作。
本發明之技術性目標並不僅限於上述揭露內容；基於下列描述，對本領域技術人員而言，其他目標可能變得顯著。
本發明之一態樣係提供一種用於一基膜上形成圖案之卷對卷製程之遮罩，該基膜係配置以沿著一曲面移動。該 遮罩包括一遮罩本體，具有設置於與一該基模所捲繞之輥相對之一曲面及對應該曲面反向側之一平面。
該遮罩本體之曲面與該輥之一曲面可設置為相隔一預定距離。
一金屬薄膜可形成於該遮罩本體之曲面上。
該金屬薄膜可為鉻(chrome，Cr)或鋁(aluminum，Al)薄膜。
於該金屬薄膜上係形成至少一開口以於該基膜上形成該圖案。
以雷射直寫技術(laser direct-writing technique)處理該開口。
該開口之內壁可朝其較低部位形成一較小寬度。
一全反射層可形成於該開口之內壁上以提高光之直線性。
該用以於該基膜上形成圖案之該開口可形成於該遮罩本體及該金屬薄膜中。
該遮罩本體之曲面與該輥之曲面可具有相同曲度。
該基膜與該遮罩本體可至少保持100微米或以下之距離。
該遮罩可包括夾具固定單元，其包括於該遮罩本體之兩側上並固定夾具。
於步驟中，透過處理該具有曲面之遮罩本體之兩側以形成該些夾具固定單元，且於該些夾具固定單元中形成複數個安裝孔。
本發明之另一態樣係提供一使用一於一基膜上形成圖案之卷對卷製程之光學膜製造裝置，該基膜係配置以沿著一曲面移動。該裝置包括一光源，係配置以產生用於一曝光製程之一光線；一偏光板，係安裝於該光源之發射端並配置以偏振該由該光源產生之該光線；以及一如上述之遮罩。
該光源可為一紫外光(ultraviolet，UV)燈。
該偏光板可為一線柵偏光板(wire grid polarizer，WGP)。
根據本發明之遮罩及光學膜製造裝置將參照以下呈現於本發明示範型實施例中的隨附圖式而更完整地被描述。
圖1係根據本發明一示範型實施例之一遮罩之立體圖；圖2係根據本發明一示範型實施例之光學膜製造裝置之立體圖；以及圖3係根據本發明一示範型實施例之光學膜製造裝置之側視圖。
請參考圖1及圖2，根據本發明之一遮罩可包括一遮罩本體12，其具有設置於與一該基模1所捲繞之輥R相對之一曲面及對應該曲面反向側之一平面。
該遮罩本體12通常可為一石英基材。於本實施例中，該遮罩本體12可具有面向該輥R之曲面，以最小化介於該遮罩本體12及該基膜1間之距離G。該遮罩本體12與該輥R具 有相同之曲度。此外，該遮罩本體12可具有對應該曲面反向側之一平面，以安裝夾具(圖未顯示)。
再者，一金屬薄膜13可設置於該設置相對於該輥R之遮罩本體12之曲面上。舉例而言，鉻(chrome，Cr)或鋁(aluminum，Al)薄膜可設置作為該金屬薄膜13。當設置該金屬薄膜13時，可降低一光學透光度，從而光線可聚焦於描述於後之開口14上。
接著，用以於該基膜1上形成圖案之至少一開口14可透過使用一雷射直寫技術，形成於該設置於遮罩本體12之金屬薄膜13中。請參考圖1，可看到於該金屬薄膜13形成於該遮罩本體12後，透過雷射處理該金屬薄膜13以形成該些開口14。
於此，該些開口14可僅形成於該金屬薄膜13中而不形成於該遮罩本體12中。當該金屬薄膜13具有一低光穿透度時，該以石英基材製成之遮罩本體可傳輸紫外光。因此，當該些開口僅形成於該金屬薄膜13中時，光線可聚焦於該些開口14以形成圖案。再者，該些開口14可提高光之直線性並促進該圖案之均勻度。
更具體地，一卷對卷製程可包括於一曝光製程以形成圖案之過程中，沿著該遮罩本體12曲面傳輸該基膜1。當使用一卷對卷製程形成該些圖案時，光線實質上於沿著該曲面傳輸該基膜1之過程中，照射該基膜1；否則該基膜之某些部分可能不會收緊反而皺縮，而無法達到一均勻曝光之製程。
為形成該些圖案，一遮罩10應安裝於該基膜1及一所需用以曝光之紫外光燈20間。由於一曝光裝置之表面係為一曲面，其並不可能將該遮罩本體12盡可能地貼附於該基膜1，從而可能無法均勻地形成該些圖案。為克服此一缺陷，於本實施例中，可於該遮罩本體12中形成預定之開口14。藉由形成該些開口14及沿著該些導引狹縫14照射光線，可提高光之直線性以增加形成於基膜1之圖案之均勻度。換言之，即便該遮罩本體12由該基膜1隔開一預定距離，光之直線性可被提高。
同時，該基膜1可維持與該遮罩本體12相隔約100微米或以下之距離。當介於該基膜1及該遮罩本體12間之距離大於100微米時，提高該光之直線性可能變得困難。
請參考圖3，該遮罩本體12之曲面可設置與該輥R之曲面相隔一預定距離G。因此，照射至該緊貼輥R之曲面之基膜1之光線可均勻地入射以提高圖案的均勻度。換言之，由於照射至該基膜1移動路徑之光線係以一固定間隔照射，便可均勻地入射光線。
同時，請參考圖4，該些開口14可同時形成於該遮罩本體12及該金屬薄膜13，而非如前述該些開口14僅形成於該金屬薄膜13上。
此外，請參考圖5，可修飾根據本發明之該遮罩10之該些開口14的形狀以提高光線的直線性。是以，雖然該些開口14之相對內壁通常相互平行，該些開口14之內壁可形成為一朝向其較低部位有一較小的寬度。
此外，根據本發明之遮罩10可於該些開口14之內壁塗佈一全反射層15以提高光之直線性。例如，一反射材料，如鋁(aluminum，Al)、銅(copper，Cu)、鎳(nickel，Ni)、金(gold，Au)、或鉑(platinum，Pt)，其可使用一沉積製程塗佈於該些開口14之內壁上。
同時，如圖1所示，該些夾具固定單元16可透過處理該具有曲面之遮罩本體12兩側而形成。並且，複數個安裝孔17可形成於該些夾具固定單元16中，從而該些夾具固定單元16可藉由連接工具(如：螺絲)而被安裝在夾具(圖未顯示)上。
接著，請參考圖2，根據本發明之光學膜製造裝置可包括一光源，係配置以產生用於一曝光製程之一光線；一偏光板30，係安裝於該光源之發射端並配置以偏振該由該光源產生之該光線；以及一如上所述之遮罩10。
雖然各種光源皆可採用，於本實施例中，可使用一紫外光燈20。此外，該偏光板30可為一線柵偏光板(wire grid polarizer，WGP)。於此，該偏光板30可貼附於該遮罩本體12之平面。透過該紫外光燈20照射之光線可藉由該偏光板30偏振並照射穿過朝向該基膜1之該些開口14。
於本實施例中，該基膜1可為一圖案化位相差膜(film patterned retarder，FPR)。
同時，如上所述之該光學膜製造裝置可採用一三維影像裝置。據此，能使用根據本發明之光學膜製造裝置製造一三維光學膜。
根據本發明，由於設置於相對於一輥之一遮罩表面係形成一曲面，以均一化該遮罩及該配置並沿著該輥移動之基膜間之距離，光線可以均勻的照度照射在該基膜的整個表面。因此，圖案可均勻地形成於該基膜上，從而可提高產品品質並精確實現該基膜之性質。
雖然本發明已參照某些示範型實施例而呈現並描述，應了解的是，本領域技術人員在不悖離如隨附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇下，可進行形式及細節上的各種變化。
1‧‧‧基膜
10‧‧‧遮罩
12‧‧‧遮罩本體
13‧‧‧金屬薄膜
14‧‧‧開口
15‧‧‧內壁
16‧‧‧夾具固定單元
17‧‧‧安裝孔
20‧‧‧紫外光燈
30‧‧‧偏光板
R‧‧‧輥
G‧‧‧距離
藉由參照隨附圖式更詳細描述及其示範型實施例，對本領域技術人員而言，本發明上述及其他態樣、特徵及優點將變得更為顯著。
圖1係根據本發明一示範型實施例之一遮罩之立體圖。
圖2係根據本發明一示範型實施例之光學膜製造裝置之立體圖。
圖3係根據本發明一示範型實施例之光學膜製造裝置之側視圖。
圖4係根據本發明另一示範型實施例之一遮罩之立體圖。
圖5係根據本發明另一示範型實施例之開口形狀之剖視圖。
1‧‧‧基膜
10‧‧‧遮罩
12‧‧‧遮罩本體
13‧‧‧金屬薄膜
20‧‧‧紫外光燈
30‧‧‧偏光板
R‧‧‧輥

Claims (15)

  1. 一種遮罩，係用於在一基膜上形成圖案之卷對卷(roll-to-roll)製程，該基膜係配置以沿著一曲面移動，該遮罩包括：一遮罩本體，具有設置以面向該基模所捲繞之一輥(roll)之一曲面並具有對應該曲面反向側之一平面，且該基膜與該遮罩本體係至少保持100微米或以下之距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中，該遮罩本體之該曲面與該輥之一曲面係設置為相隔一預定距離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中，一金屬薄膜係設置於該遮罩本體之該曲面上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之遮罩，其中，該金屬薄膜係為一鉻(chrome，Cr)或鋁(aluminum，Al)薄膜。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之遮罩，其中，用於在該基膜上形成該圖案的至少一開口係形成於該金屬薄膜。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之遮罩，其中，係以雷射直寫技術(laser direct-writing technique)處理該開口。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之遮罩，其中，該開口之內壁係朝其較低部位形成一較小寬度。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之遮罩，其中，一全反射層係形成於該開口之內壁上，以提高光之直線性。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之遮罩，其中，該用以於該基膜上形成圖案之該開口係形成於該遮罩本體及該金屬薄膜中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中，該遮罩本體之該曲面與該輥之該曲面具有相同曲度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，更包括夾具固定單元，其係包括於該遮罩本體之兩側上並固定夾具。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之遮罩，其中，於步驟中，透過處理該具有曲面之遮罩本體之兩側以形成該些夾具固定單元，且於該些夾具固定單元中形成複數個安裝孔。
  13. 一種使用於一基膜上形成圖案之卷對卷製程之一光學膜製造裝置，該基膜係配置以沿著一曲面移動，該光學膜製造裝置包括：一光源，係配置以產生用於一曝光製程之一光線；一偏光板，係安裝於該光源之發射端並配置以偏振該由該光源產生之該光線；以及一如申請專利範圍第1至12項任一項所述之遮罩。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光學膜製造裝置，其中，該光源係為一紫外光(ultraviolet，UV)燈。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之光學膜製造裝置，其中，該偏光板係為一線柵偏光板(wire grid polarizer，WGP)。
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