TWI550367B - 膜片曝光裝置以及膜片曝光方法 - Google Patents

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Description

膜片曝光裝置以及膜片曝光方法
本發明係關於一種膜片曝光裝置以及膜片曝光方法，特別是關於一種在膜片連續曝光之際，可高精度地修正膜片的曲折，來穩定進行曝光之膜片曝光裝置以及膜片曝光方法。
以往，在對例如平板狀的基板等構件進行曝光之際，為了高精度地管理其曝光位置，遂進行以下方法：使用例如於表面上施加了既定標記的基板，藉由該標記，來決定用於曝光的遮罩之位置(例如專利文獻1至3)，或在載置基板的托板上設置對位用的插針(例如專利文獻4)。
然而，如整捲連續製造方式，在曝光對象即膜片係連續地供給至曝光裝置內之情形，難以適用在如上述平板狀構件的曝光中之對位技術。亦即，在整捲連續製造方式的膜片生產線中，做為曝光對象的膜片，在例如如圖8所示的步驟中，係供給至曝光裝置1，而不同於在對平板狀的基板等進行曝光之情形，運送中的膜片2，由於其柔軟性，容易產生皺折。
又，在如圖8所示的整捲連續製造方式的膜片生產線中，在所有加工步驟中，係進行利用膜片的柔軟性之處理。亦即，膜片2從供給捲軸80捲出而供給至產線，於前處理部3中施以例如乾洗以及表面重組等前處理，以狹縫式塗布機4對表面塗布既定材料，然後以乾燥裝置5使所塗布的材料乾燥。而於表面上形成有材料膜的膜片2，係供給至曝光裝置1，以曝光裝置1對材料膜進行曝光。此時膜片2，在各裝置之間藉由例如滾輪9所支撐，藉由其旋轉來運送之。因此，專利文獻1至4所揭示的技術難以適用於整捲連續製造方式的膜片2之曝光。
在以整捲連續製造方式對膜片進行曝光之情形中遮罩的對位技術，係例如專利文獻5所揭示者。專利文獻5，揭示了對1片膜片分成2次來進行曝光之技術，並揭示以下技術：對膜片施以第1次曝光而形成圖案，然後在第2次曝光之際，以線性CCD(Charge-coupled Device，電荷耦合元件)偵測該圖案，藉此調節遮罩的位置。另外，如該專利文獻5的圖2所示，膜片寬方向的兩側之細長條狀部分並非曝光區域。
圖9，係以一例顯示以下型式的習知曝光裝置之圖，該曝光裝置係由一對射出曝光光線的光源11對應於並面對著1個遮罩12而配置，對於曝光對象例如膜片基材20，從互不相同的方向照射曝光光線。此種型式的曝光裝置，係在例如於液晶顯示器等玻璃基板上形成定向膜之際的曝光步驟中使用，並將玻璃基板上的做為1像素之區域分割成2個區域，在各區域使定向膜定向於互不相同的方向，藉此，使於玻璃基板間所夾持的液晶之分子對應而定向於定向膜的定向方向，藉此可擴大液晶顯示器等之視角，此種技術近來受到人們的注目。
在藉由此種曝光裝置對膜片進行曝光之際，膜片在運送中容易產生皺折，從而發生曝光位置的偏移，以上為其問題點。為了減少該曝光位置的偏移之影響，例如，在於如上述的膜片移動方向配置了複數道光源之構造之曝光裝置中，例如如圖10所示，將遮罩分割成複數個，更配置成交錯狀。而如圖10所示，在膜片受供給而來的上游側，藉由互相隔離而配置的遮罩121及122，在曝光區域A及C對膜片2進行曝光；在下游側，藉由遮罩123對曝光區域A及C之間的曝光區域B進行曝光，藉由遮罩124對曝光區域C所鄰接的曝光區域D進行曝光。藉此，可於膜片2的幾乎整面形成定向分割的圖案。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開昭62-294252號公報
專利文獻2：日本特開2005-283896號公報
專利文獻3：日本特開2005-316411號公報
專利文獻4：國際公開第08/139643號
專利文獻5：日本特開2006-292919號公報
然而，上述習知技術，有如下的問題點。亦即，專利文獻5的技術，必須對1片膜片分成2次來進行曝光操作，生產性不佳。
又，在於膜片移動方向配置了複數道光源的構造之曝光裝置中，如圖9所示，內建有曝光用的光源11之部分(光源11的框體部分)，對每1光源，例如在膜片的移動方向上具有約2m左右的長度；如圖10所示的曝光區域A及C與曝光區域B及D之間的距離，至少長達4m左右。因此，在從上游側的曝光區域A及C到下游側的曝光區域B及D之運送中，膜片不單是容易產生皺折，於其寬方向亦容易產生偏移，以上皆為其問題點。因而，在膜片移動方向下游側的曝光區域中，膜片的寬方向之位置偏移，從而曝光區域重疊，或產生未曝光的區域。
為了解決此問題點，本案發明者等，在日本特願2010-089608號中，提出了一種技術：在以往做為膜片供給用的區域使用而未塗布有曝光材料之區域上形成對準標誌，在膜片移動方向下游側偵測對準標誌的膜片寬方向之偏移，藉此在膜片的寬方向調節下游側的遮罩123以及124的位置，來修正曝光區域之偏移。
在膜片的邊緣部形成對準標誌之方法，吾人雖可思及在膜片上機械性地開孔，或進行藉由雷射等所實行的標記，但機械性的標記，其加工之際，震動施加於膜片而加工精度降低，因此不適於實用。又，施加標記的對象之膜片，通常為透明，在藉由雷射等所實行的標記中，雷射光容易透射膜片。因此，在使用例如波長為266nm的紫外光來進行標記之情形中，若不令雷射光的照射能源極度增大為例如8J/cm2，則難以形成對準標誌，以上皆為其問題點。
本發明係鑑於相關問題點所製成，目的在於提供一種在膜片連續曝光之際，易於形成對準標誌，可高精度地修正膜片的曲折，來穩定進行曝光之膜片曝光裝置以及膜片曝光方法。
依本發明之膜片曝光方法，其令於膜片基材上形成有曝光材料膜之膜片，從捲繞著該膜片之供給捲軸轉移到捲取曝光後的膜片之捲取捲軸，在這段期間，透過遮罩對該膜片的該曝光材料膜照射曝光光線，藉此將該遮罩的圖案曝光在該曝光材料膜；該膜片曝光方法，其特徵在於：在該膜片基材的寬方向兩側之膜片基材供給用區域之至少一方，以同於該膜片基材供給用區域間的曝光區域之方式，形成側部曝光材料膜，對該側部曝光材料膜照射對準用曝光光線而形成對準標誌，利用該對準標誌來偵測膜片曲折，以調整該遮罩的位置。
依本發明之膜片曝光裝置，其具有：曝光光源，射出曝光光線；遮罩，形成有用以對膜片進行曝光的圖案；光學系統，將從該曝光光源射出的曝光光線，透過該遮罩照射在該膜片；膜片運送部，令於膜片基材上形成有曝光材料膜之膜片，從捲繞著該膜片之供給捲軸轉移到捲取曝光後的膜片之捲取捲軸，在這段期間，使該遮罩以及該光學系統的曝光位置通過；對準標誌用光源，對該膜片基材的寬方向兩側之膜片基材供給區域之至少一方，照射對準標誌形成用之雷射光；以及控制部，利用該對準標誌來偵測膜片曲折，以調整該遮罩的位置；該膜片曝光裝置，其特徵在於：該膜片，在有來自該對準標誌用光源的雷射光照射的區域形成有側部曝光材料膜，藉著由該雷射光所實行的照射而於該側部曝光材料膜形成對準標誌。
在依本發明之膜片曝光裝置及膜片曝光方法中，例如該曝光光線與該對準標誌用曝光光線，係使用不同的雷射光，或併用同一雷射光。
在依本發明之膜片曝光裝置及膜片曝光方法中，藉由對準標誌用光源，對膜片基材的寬方向兩側之膜片基材供給區域之至少一方，照射對準標誌形成用之雷射光。而對膜片之形成有側部曝光材料膜之區域，照射來自對準標誌用光源之雷射光而形成對準標誌。藉此，亦在以往是未形成曝光材料膜之膜片的側部形成曝光材料膜，將其曝光，藉此形成對準標誌，因此容易形成對準標誌。
又，藉由高精度地形成的對準標誌，可偵測膜片的曲折來高精度地調整遮罩的位置，因此可穩定地對膜片進行曝光。
以下，參照附加的圖式來針對本發明的實施形態進行具體說明。首先，針對依本發明的實施形態的膜片曝光裝置之構造進行說明。圖1係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由對準標誌所實行之膜片的寬方向偏移的修正之圖；圖2係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由下游側的遮罩所實行之曝光步驟之圖。依本實施形態的膜片曝光裝置1，係由以下元件所構成：曝光光源11，射出曝光光線；遮罩12；光學系統，將從曝光光源11射出的曝光光線，透過遮罩12照射在膜片2；例如運送滾輪等之膜片運送部，運送膜片2；以及對準用雷射標註器14(對準標誌用光源)，在膜片2的邊緣部形成對準標誌2a。而與以往一樣，藉由例如準直透鏡及/或反射鏡等光學系統，將從曝光光源11射出的曝光光線，透過遮罩12照射在膜片2，在膜片基材20寬方向的中央區域中，對在膜片基材20上所形成的曝光材料膜21進行曝光。
又，依本實施形態的膜片曝光裝置1，例如如圖2及圖3所示，具有：雷射標註器13(導入標誌形成部)，鄰近例如運送滾輪等膜片供給部而配置；以及例如線性CCD 15(膜片導入位置偵測部)，例如以在例如遮罩12的下方往膜片2的寬方向延伸之方式配置。因此，藉由雷射標註器13，對於從膜片供給部所供給而來的膜片2，形成做為遮罩12定位的基準之導入標誌2b，藉由線性CCD 15來偵測導入標誌2b，從而可調整相對於膜片2之遮罩12的位置。
曝光對象的膜片2，例如如圖8所示，膜片2的基材20從整捲連續製造方式的供給捲軸80捲出而供給至狹縫式塗布機4，以狹縫式塗布機4對表面塗布既定的材料，例如定向膜材料，於乾燥裝置5使其乾燥，然後藉由運送滾輪9，供給至曝光裝置1內。在本發明中，如圖1所示，曝光對象的膜片2，在其寬方向兩側的區域至少一方的膜片基材20上，亦形成有曝光材料膜21；從對準用雷射標註器14對此側部曝光材料膜的部分照射雷射光而形成對準標誌2a。此側部曝光材料膜所形成的區域為例如從膜片的邊緣部算起25mm的區域，在以往是並未形成曝光材料膜21而用於膜片基材20的供給之區域。在本發明中，於側部曝光材料膜的區域形成對準標誌2a，使用此對準標誌2a來偵測膜片2的曲折，以調整遮罩12的位置。
曝光光源11，係在例如定向分割方式的曝光裝置中射出紫外光之光源，可使用射出例如水銀燈、氙氣燈、準分子燈以及紫外光LED等連續光或脈衝雷射光之光源。在本實施形態中，在從光源11射出的曝光光線之光路上，分別配置例如準直透鏡及/或反射鏡等光學系統，俾以既定光量對例如膜片2的表面之定向材料膜照射曝光光線。曝光光源11，可藉由例如未圖示的控制裝置，來調整曝光光線的射出方向，藉此可調整對於膜片2的曝光光線之入射角。本實施形態的曝光裝置1，對於1的曝光區域分別面對配置有2道光源11，使從各光源11射出的曝光光線透射遮罩12，然後分割膜片2上的做為1像素的區域，分別藉由不同曝光光線進行曝光，使定向膜材料成為在各區域定向於互不相同的方向之定向膜。對於定向材料膜，分別照射預傾角不同的2道曝光光線，藉此可使液晶分子的定向方向相異，例如在1像素內，追隨定向膜的定向方向而令方向對齊的液晶分子的方向為雙方向，藉此可擴大液晶顯示器等之視角。另外，光源11，對於1處的曝光區域，並不限於2道，亦可設置3道以上，亦可藉由來自互不相同的方向之曝光光線，將例如定向膜材料定向成3方向以上。又，例如，亦可對於1處的曝光區域，設置1道光源11，藉由偏光板等分割從光源11射出的曝光光線，從互不相同的方向照射已分割的2道曝光光線。例如，藉由偏光板，可將曝光光線分割成P偏光的直線偏光之曝光光線與S偏光的直線偏光之曝光光線，分別從不同的方向進行照射。
遮罩12，分別於膜片2的移動方向之上游側及下游側，互相隔離地配置有複數個，例如如圖2所示，分別於上游側(遮罩121、122)及下游側(遮罩123、124)各設有2個。複數個遮罩12，以藉由上游側的遮罩121、122所形成之曝光區域與藉由下游側的遮罩123、124所形成之曝光區域，沿著膜片的移動方向而鄰接之方式，亦即配置成交錯狀；針對各遮罩12，設有上述的1對曝光光源11。而如圖2所示，使來自曝光光源11的曝光光線透射膜片2的移動方向上游側之遮罩121及122，在曝光區域A及C對膜片2上的定向膜材料進行曝光。又，使來自曝光光源11的曝光光線透射下游側之遮罩123及124，在曝光區域B及D對膜片2上的定向膜材料進行曝光。
在本實施形態中，遮罩12，如圖3所示，由例如框體1200與其中央的圖案形成部1210所構成；於圖案形成部1210，形成有既定的光透射區域之圖案1210a。亦即，對應在膜片2所欲形成的圖案形狀而形成有透射曝光光線的形狀之開口，或是設置有光透射性的構件。而在例如定向分割方式的曝光裝置中，藉由透射過圖案形成部1210的光，對平台10上所配置的膜片2的表面之定向材料膜進行曝光。在本實施形態中，對每個遮罩12配置1對曝光光源11，來分別射出入射角不同的曝光光線。因此，在本實施形態中，圖案1210a，係以於膜片的寬方向並列之複數個狹縫，於膜片的移動方向並排2列之方式形成。
在本實施形態中，在遮罩12，在圖案1210a的更上游側，以在對於膜片2的移動方向垂直的寬方向延伸之方式，設有寬300μm左右，長250mm左右的線性CCD用之觀察窗12a；於該觀察窗12a的長邊方向的中間設有對曝光光線進行遮光的例如寬15μm左右的線狀的遮光圖案12b。而藉由後述的線性CCD 15偵測遮光圖案12b的位置，來用於遮罩12的定位。
各遮罩12，例如框體1200的部分係由遮罩平台17所支撐，藉由遮罩平台17的移動，遮罩12全體係可移動。遮罩平台17，連接至例如如圖4所示的遮罩位置控制部30，藉著由遮罩位置控制部30所實行的控制，可令其位置於例如水平方向(膜片的寬方向，或是膜片的寬方向及膜片的長邊方向)移動。藉此，可於水平方向調整藉由遮罩12所實行的膜片2的曝光位置。遮罩平台17，亦可於例如鉛直方向移動，藉此可調整成膜片2上的例如定向膜材料以既定大小曝光。
膜片運送部，係例如在曝光裝置1外以及曝光裝置1內所設置的例如運送滾輪9等，藉由馬達等所驅動，將從供給捲軸80捲出的膜片2，藉由其旋轉來運送至曝光裝置1內，使在曝光裝置1內曝光過的膜片2轉移至捲取捲軸81。
對準用雷射標註器14(對準標誌用光源)，係照射例如Nd-YAG(neodymium doped-yttrium aluminum garnet，摻釹-釔鋁石榴石)雷射或紫外光等之雷射光源，藉由例如氙氣閃光燈等脈衝光源射出脈衝雷射光，如圖1所示，於膜片2之邊緣部，以一定間隔形成例如寬20μm左右，長15mm的對準標誌2a。對準用雷射標註器14，以與在例如膜片2的移動方向中上游側的遮罩121、122，於膜片的寬方向並排之方式設置。對準用雷射標註器14，於對應上游側遮罩121、122的觀察窗12a(及遮光圖案12b)之位置，在膜片2的邊緣部形成對準標誌2a。在本發明中，形成對準標誌2a之區域，係例如從膜片的邊緣部算起25mm的部分，在以往是用於膜片基材20的供給而並未形成曝光材料膜21之膜片基材20的部分。於對應上游側遮罩121、122的觀察窗12a之位置之膜片的邊緣部形成對準標誌2a，因此在膜片2的移動方向之上游側的各曝光區域A及曝光區域C所形成之圖案，與在膜片2的邊緣部中對準標誌2a之距離，係常為一定間隔。
在本實施形態中，對準標誌偵測部16，以與膜片的移動方向下游側的遮罩123、124在膜片的寬方向並排之方式設置。對準標誌偵測部16，配置於膜片2的上方或下方，偵測由對準用雷射標註器14於膜片2的邊緣部所形成的對準標誌2a在膜片寬方向中之位置。對準標誌偵測部16，連接至控制遮罩12的位置之遮罩位置控制部30，將偵測到的信號傳送到遮罩位置控制部30。
對準標誌偵測部16，為例如CCD攝影機，如圖1及圖2所示，於對應例如下游側的遮罩123、124的觀察窗12a之位置，偵測對準標誌2a在膜片寬方向中之位置。對準標誌偵測部16，將偵測到的對準標誌2a在膜片寬方向中之位置傳送至例如如圖4所示的遮罩位置控制部30；遮罩位置控制部30，根據該對準標誌2a的位置，來對膜片的移動方向下游側的遮罩123及124之位置進行調整。
圖4係以一例顯示遮罩位置控制部30的構造之圖。如圖4所示，遮罩位置控制部30，連接至例如遮罩平台驅動部、曝光光源11及膜片捲取捲軸81(參照圖8)所設的馬達之控制部。如圖4所示，遮罩位置控制部30，具有：影像處理部31、演算部32、記憶體33、馬達驅動控制部34、光源驅動部35、遮罩平台驅動控制部36、控制部37。
影像處理部31，進行由後述的對準標誌偵測部16所拍攝的對準標誌2a之影像處理，偵測例如對準標誌2a在膜片寬方向中的中心位置。演算部32，演算例如應設定的對準標誌2a的中心位置與實際的對準標誌2a的中心位置之膜片寬方向的偏移。又，演算部32，亦藉由後述線性CCD15所偵測到之膜片的導入標誌2b的位置與遮罩12上的遮光圖案12b的位置之距離，來演算在曝光開始之際所應設定的遮罩12的位置與實際的遮罩12的位置之膜片寬方向的偏移。記憶體33，記憶例如影像處理部31所偵測到的對準標誌2a的中心位置及演算部32所演算的偏移量。馬達驅動控制部34，控制例如膜片捲取捲軸81的馬達驅動或停止、或是在驅動之際的旋轉速度。
光源驅動部35，控制曝光光源11的亮燈或是熄燈、輸出、或振盪頻率。遮罩平台驅動控制部36，控制遮罩平台17的驅動，控制例如遮罩平台17的移動方向及移動量。控制部37，控制此等影像處理部31、演算部32、記憶體33、馬達驅動控制部34、光源驅動部35、以及遮罩平台驅動控制部36之驅動。藉此，膜片曝光裝置1，調整例如遮罩12的位置，或切換藉由光源11所實行的曝光光線之照射的ON/OFF，或是可控制於捲取膜片2的捲取捲軸81所設之馬達的旋轉速度等。
因此，在本實施形態中，例如如圖1所示，在對準標誌2a的位置往膜片的寬方向外側偏移之情形，遮罩位置控制部30，使下游側的遮罩123及124的位置，僅以對準標誌2a偏移的量移動至膜片的寬方向外側。在對準標誌2a的位置往膜片的寬方向內側偏移之情形，遮罩位置控制部30，使下游側的遮罩123及124的位置，僅以對準標誌2a偏移的量移動至膜片的寬方向內側。
雷射標註器13，如圖5所示，由構架台13a、運送部13b、以及標記部13c所構成；構架台13a，係以在膜片受供給而來的部分之上方對於膜片的移動方向垂直的膜片寬方向延伸之方式配置。運送部13b，係由構架台13a所支撐，且可在構架台13a上沿著其長邊方向移動。又，運送部13b，係藉由未圖示的控制裝置來控制其位置，藉此可調整標記部13c的位置。
標記部13c，係從例如Nd-YAG雷射等雷射光源射出雷射光，如圖5所示，於從膜片供給部供給而來的膜片2之前端部，形成既定形狀例如十字狀的導入標誌2b。標記部13c，係固定於運送部13b，由控制裝置來控制運送部13b的位置，藉此可調整對於膜片2上的導入標誌2b之形成位置。在本實施形態中，如圖6所示，標記部13c，係以分別對應4個遮罩12之方式，於膜片2的前端部以例如一定間隔形成4個導入標誌2b。
如圖7所示，線性CCD 15(膜片導入位置偵測部)，係以在各遮罩12所設的觀察窗12a及遮光圖案12b的下方於膜片2的寬方向延伸之方式配置；當膜片2的前端部係運送至位於線性CCD 15的上方(線性CCD 15與遮罩12之間)時，偵測於膜片2的前端部形成的導入標誌2b之位置。又，線性CCD 15，將於遮罩12的觀察窗12a的中間所設之遮光圖案12b偵測為遮罩12的實際位置。線性CCD 15，連接至遮罩位置控制部30，將偵測到的導入標誌2b及遮光圖案12b的位置傳送至遮罩位置控制部30。
遮罩位置控制部30，亦藉由在與從線性CCD 15傳送來的導入標誌2a及遮光圖案12b的位置演算出的膜片面平行之面中兩者之間的距離，來調整最初對膜片進行曝光之際的遮罩12的位置。亦即，於遮罩位置控制部30，儲存有預先以導入標誌2b的位置為基準，所應設定的遮罩(遮光圖案12b)的位置之資料；如圖7所示，遮罩位置控制部30，以藉由線性CCD 15偵測到的導入標誌2b的位置為基準位置，來移動遮罩平台17的位置，直到使藉由偵測到的遮光圖案12b的位置所決定之遮罩位置位於既定位置為止。藉此，在本實施形態的曝光裝置中，即使在曝光開始之際，能以在膜片2預先以高精度形成的導入標誌2b的位置為基準，來調整遮罩12的位置，能以高精度決定膜片應曝光之位置。
在本實施形態中，在以往是膜片基材20的供給用區域之至少一方的區域中形成側部曝光材料膜，從對準用雷射標註器14對此側部曝光材料膜照射雷射光而形成對準標誌2a。因此，容易形成對準標誌2a。亦即，在以往，形成對準標誌2a的區域，係未形成曝光材料膜21之膜片基材20的部分，因此在令例如所使用的雷射光為波長266nm的紫外光之情形中，若不令雷射光的照射能源極度增大為例如8J/cm2，則難以形成對準標誌2a，以上皆為其問題點。相對於此，本實施形態中，在膜片基材20上例如從邊緣部算起25mm的區域塗布曝光材料21而形成側部曝光材料膜，因此在例如使用光定向性的材料做為曝光材料，令雷射光為波長266nm的紫外光之情形中，即使將雷射光的照射能源減少至0.1J/cm2左右，亦能明顯且高精度地形成對準標誌2a。因此，藉由以高精度形成的對準標誌2a，可偵測膜片2的曲折來高精度地調整遮罩12的位置，因此可穩定地對膜片進行曝光。
又，於膜片的前端部形成導入標誌2b，藉由此導入標誌2b的位置來調整遮罩12的位置，因此在本實施形態中，將曝光區域分為上游側與下游側之情形，不會因膜片2的皺折及寬方向的偏移，造成曝光區域重疊，或產生未曝光的區域。而因為遮罩12的初始位置，係以在膜片2的前端所形成的導入標誌2b為基準來決定之，所以除了上游側的圖案之外，亦可高精度地形成下游側的圖案。因此可穩定進行曝光。
另外，在本實施形態中，射出曝光光線的曝光光源11與形成對準標誌2a的雷射標註器14，可併用同一雷射光。亦即，在曝光光線，並非使用水銀燈等連續光，而是使用例如氙氣閃光燈等脈衝雷射光之情形中，曝光光源11與雷射標註器14，可併用同一雷射光，而簡化曝光裝置的構造。
又，在本實施形態中，雖於膜片的前端部形成導入標誌2b，並以線性CCD15偵測之，藉此來調整在曝光開始之際的遮罩12的初始位置，但在本發明中，亦可不設置此類構造。
接著，針對本實施形態的膜片曝光裝置1之動作進行說明。首先，藉由如圖8所示的狹縫式塗布機4及乾燥裝置5等，在從邊緣部算起25mm的區域亦塗布了曝光材料21之膜片2，係藉由例如運送滾輪9，從其前端部供給至曝光裝置1內。供給至曝光裝置1內的膜片2，藉由例如運送滾輪等膜片供給部，其前端部係往雷射標註器13的下方供給。
當膜片2的前端部供給至雷射標註器13的下方，則暫時停止例如藉由運送滾輪所實行的膜片2之供給。而藉著由控制裝置所實行的控制，使雷射標註器13的運送部13b移動至構架台13a上，藉此將標記部13c運送至既定位置。因此，標記部13c，係配置於在例如4個遮罩12分別設置的觀察窗12a的上游側中任意的位置。
當確認了標記部13c的位置，則從標記部13c射出雷射光，而在膜片2的前端部形成例如十字狀的導入標誌2b。此時，因為膜片2係處於由膜片供給部側的運送滾輪等所支撐之狀態，所以膜片2的前端部不會振動或產生皺折，能以高精度形成導入標誌2b。若1處的導入標誌2b的形成結束，則控制裝置，使例如運送部13b移動至構架台13a上，藉此使標記部13c移動，然後同樣地照射雷射光，於膜片的前端部形成導入標誌2b。而如圖6所示，當膜片的前端部上4個導入標誌2b的形成結束，則停止雷射標註器13的動作，並恢復藉由運送滾輪等所實行的膜片2之運送。
膜片2，藉著由運送滾輪等所實行的運送，如圖7所示，送達前端部對應曝光區域A及C來配置的遮罩12(遮罩121、122)的下方。於對應各遮罩12的下方之觀察窗12a(以及遮光圖案12b)之位置，以沿著膜片2的寬方向延伸之方式配置有線性CCD 15；線性CCD 15，當導入標誌2b運送至位於線性CCD 15的上方時，偵測導入標誌2b的位置。又，線性CCD 15，偵測於遮罩12的觀察窗12a的中間所設之遮光圖案12b之位置。藉此測定導入標誌2b與遮罩12的遮光圖案12b之間的距離。而線性CCD 15，將偵測到的導入標誌2b與遮光圖案12b之間的距離之信號傳送至遮罩位置控制部30。另外，從藉由線性CCD 15所實行的偵測步驟到遮罩位置的調整結束之前，例如先停止例如膜片2的運送，或不啟動對於膜片2的曝光。
接著，若從線性CCD 15輸入導入標誌2b與遮光圖案12b之間的距離之信號，則遮罩位置控制部30，首先對在平行於膜片面的面中兩者之間的距離，與預先儲存的資料(以導入標誌2b的位置為基準之遮罩12應設定的初始位置之資料)進行比較。而使遮罩平台17移動，直到使藉由遮光圖案12b的位置所決定之遮罩位置位於既定的初始位置為止。藉此，在曝光區域A及C中的曝光開始之前，以膜片2為基準，來高精度地決定遮罩12(遮罩121、122)的初始位置。
當遮罩12的初始位置確定，則藉由例如運送滾輪等運送膜片2，直到曝光對象部位位於曝光光線的照射區域為止，使來自光源11的曝光光線透射遮罩12，來對膜片2進行曝光。藉此，膜片2上的定向膜材料定向於既定的方向。當1處的曝光結束，則依序供給膜片2，依序對曝光對象部位進行曝光。因此，於膜片2，藉由曝光區域A及C所曝光的圖案係形成為2根細長條狀。
又，在本實施形態中，曝光裝置，於對應在膜片2的移動方向中上游側的遮罩12(遮罩121、122)的觀察窗12a(及遮光圖案12b)之位置，具有對準用雷射標註器14；於對應在膜片2的移動方向中上游側的遮罩12(遮罩121、122)的觀察窗12a(及遮光圖案12b)之位置，在膜片2的邊緣部形成對準標誌2a。因此在膜片2的移動方向之上游側的曝光區域A及曝光區域C所形成之圖案，與在膜片2的邊緣部中對準標誌2a之距離，係一定間隔。此時，在對準用雷射標註器14與曝光光源11併用同一雷射光之情形，亦能與圖案2c同樣地明顯且高精度地形成對準標誌2a。
運送而來的膜片2，在從其邊緣部算起25mm的區域上塗布有曝光材料21，在從對準用雷射標註器14射出的雷射光(例如波長266nm的紫外光)之照射區域上亦塗布有曝光材料21。雷射光，對於膜片2的表面之曝光材料21之吸收率高，容易在膜片2的邊緣部形成對準標誌2a。此時，即使將雷射光的照射能源減少至例如0.1J/cm2左右，亦能明顯且高精度地形成對準標誌2a。
膜片2，藉由運送，如圖2所示，其前端部送達至對應下游的曝光區域B及D而配置的遮罩12(遮罩123、124)的下方。於對應各遮罩12的下方之觀察窗12a(以及遮光圖案12b)之位置，與上游側的情形相同，以沿著膜片2的寬方向延伸之方式配置有線性CCD 15；線性CCD 15，當膜片的前端部運送至位於線性CCD 15的上方(線性CCD 15與遮罩12之間)時，偵測於膜片2的前端部所形成之導入標誌2b的位置。而與上游側的情形相同，線性CCD 15，將於遮罩12的觀察窗12a的中間所設之遮光圖案12b偵測為遮罩12的實際位置，藉此測定導入標誌2b與遮罩12的遮光圖案12b之間的距離。而將偵測到的導入標誌2b與遮光圖案12b之間的距離之信號傳送至遮罩位置控制部30。另外，從藉由線性CCD 15所實行的偵測步驟到遮罩位置的調整結束之前，例如先停止例如膜片2的運送，或不啟動對於膜片2的曝光。
若從線性CCD 15輸入導入標誌2b與遮光圖案12b之間的距離之信號，則遮罩位置控制部30，首先對在平行於膜片面的面中兩者之間的距離，與預先儲存的資料(以導入標誌2b的位置為基準之遮罩12應設定的初始位置之資料)進行比較。而使遮罩平台17移動，直到使藉由遮光圖案12b的位置所決定之遮罩位置位於既定的初始位置為止。藉此，在曝光區域B及D中的曝光開始之前，以膜片2為基準，來高精度地決定遮罩12(遮罩123、124)的初始位置。
當遮罩12的初始位置確定，則藉由例如運送滾輪等運送膜片2，直到曝光對象部位位於曝光光線的照射區域為止，而使來自光源11的曝光光線透射遮罩12，以對膜片2進行曝光。藉此，膜片2上的定向膜材料定向於既定的方向。當1處的曝光結束，則依序供給膜片2，依序對曝光對象部位進行曝光。藉此，於膜片2，形成有藉由曝光區域B及D所曝光的圖案，而在藉由曝光區域A及C之間所形成的圖案之間係受藉由曝光區域B所曝光的圖案所埋覆；並以鄰接於藉由曝光區域C所形成的圖案之方式，形成藉由曝光區域D所形成的圖案。此時，已藉由曝光區域A及C所形成的圖案與藉由曝光區域B及D所形成的圖案，不會重疊或殘留未曝光的部分，而在膜片的整面高精度地形成圖案。
藉由使曝光裝置1如以上方式進行動作，可開始對膜片高精度地形成圖案。然而，膜片的移動方向的下游側之遮罩12(123、124)的位置，距離膜片的移動方向上游側之遮罩12(121、122)的位置約4m左右，因此在對膜片連續進行曝光中，在膜片的移動方向的下游側中，由於膜片2的皺折，膜片2相對於遮罩12(123、124)在寬方向產生偏移。
然而，在本實施形態中，在膜片的邊緣部之上方或下方中的下游側遮罩12(遮罩123、124)之觀察窗12a(以及遮光圖案12b)之位置，配置有例如CCD攝影機等之對準標誌偵測部16，偵測在膜片2的邊緣部所形成的對準標誌2a在膜片寬方向中之位置。因此，如圖1所示，在例如對準標誌2a的位置往膜片的寬方向外側偏移之情形，遮罩位置控制部30，使下游側的遮罩123及124的位置，僅以對準標誌2a偏移的量移動至膜片的寬方向外側。相反地，即使在例如對準標誌2a的位置往膜片的寬方向內側偏移之情形，遮罩位置控制部30，亦使下游側的遮罩123及124的位置，僅以對準標誌2a偏移的量移動至膜片的寬方向內側。因此，在膜片2的移動方向的下游側中，對準標誌2a與下游側的遮罩123、124之距離係維持於一定間隔。
因此，在本實施形態中，在連續曝光之際，如圖1所示，即使在膜片2往其寬方向偏移之情形，亦可修正膜片2的移動方向下游側之遮罩12的位置，藉此相對於膜片2的曝光位置不會偏移，可進行穩定的曝光。
另外，雖說明了在本實施形態中，將做為1像素的區域分割來進行曝光之定向分割方式的曝光裝置，但藉由令曝光裝置如以下方式構成，可製造3D顯示器用的偏光膜片。亦即，若藉由來自2道光源的曝光光線，例如，對每個在膜片的寬方向所鄰接的做為畫素之區域，交互照射P偏光及S偏光的直線偏光之曝光光線，則可在每個藉由複數個像素所構成的畫素中，使定向材料膜的定向方向不同。藉此，可得到在膜片面中定向方向相差90°而具有與1/4λ板相同的功能之定向膜，可將所得之膜片做為偏光膜片使用。亦即，若使直線偏光的影像表示用的光透射該偏光膜片，則在每個由複數個畫素所構成並於膜片的寬方向延伸之表示列，射出旋轉方向互相相反的圓偏光之透射光。可將該圓偏光的2道透射光，分別做為例如3D顯示器的右眼用及左眼用的表示光使用。
[產業上利用性]
本發明，在整捲連續製造方式的膜片曝光裝置中，能以高精度修正膜片的曲折，來連續進行曝光。
1．．．曝光裝置
2．．．膜片
2a．．．對準標誌
2b．．．導入標誌
2c．．．圖案
3．．．前處理部
4．．．狹縫式塗布機
5．．．乾燥裝置
6．．．溫度調節裝置
9．．．滾輪
10．．．平台
11．．．曝光光源
12．．．遮罩
12a．．．觀察窗
12b．．．遮光圖案
13．．．雷射標註器
13a．．．構架台
13b．．．運送部
13c．．．標記部
14．．．對準用雷射標註器
15．．．膜片導入位置偵測部(線性CCD)
16．．．對準標誌偵測部
17．．．遮罩平台
20．．．膜片基材
21．．．曝光材料膜
30．．．遮罩位置控制部
31．．．影像處理部
32．．．演算部
33．．．記憶體
34．．．馬達驅動控制部
35．．．光源驅動部
36．．．遮罩平台驅動控制部
37．．．控制部
80．．．供給捲軸
81．．．捲取捲軸
121．．．第1遮罩
122．．．第2遮罩
123．．．第3遮罩
124．．．第4遮罩
1200．．．框體
1210．．．圖案形成部
1210a．．．圖案A、B、C、D：曝光區域
[圖1]係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由對準標誌所實行之膜片的寬方向偏移的修正之圖。
[圖2]係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由下游側的遮罩所實行之曝光步驟之圖。
[圖3]係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，遮罩的平面圖。
[圖4]係以一例顯示膜片位置的控制部之圖。
[圖5]係以一例顯示導入標誌形成部之圖。
[圖6]係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由上游側的遮罩所實行之曝光步驟之圖。
[圖7]係顯示在依本發明的實施形態的膜片曝光裝置中，藉由導入標誌所實行之遮罩位置的修正之圖。
[圖8]係顯示整捲連續製造方式的膜片生產線的一例之圖。
[圖9]係以一例顯示定向分割方式的曝光裝置之立體圖。
[圖10]係以一例顯示在膜片移動方向配置了複數道光源的構造之曝光裝置之圖。
2a．．．對準標誌
12．．．遮罩
12a．．．觀察窗
12b．．．遮光圖案
14．．．對準用雷射標註器
16．．．對準標誌偵測部
20．．．膜片基材
21．．．曝光材料膜

Claims (2)

  1. 一種膜片曝光方法，使複數個遮罩在與膜片的移動方向垂直的方向配置複數個且在該膜片的移動方向配置複數列，並配置成使形成於各遮罩的圖案在與該膜片的移動方向垂直的方向互不重疊；使在膜片基材上形成有曝光材料膜之膜片，從捲繞著該膜片之供給捲軸轉移到捲取曝光後的膜片之捲取捲軸，在這段期間，以波長266nm之雷射光作為曝光光線，透過遮罩對該膜片的該曝光材料膜照射，藉此將該遮罩的圖案曝光在該曝光材料膜；該膜片曝光方法的特徵為：在該膜片基材的寬方向兩側之膜片基材供給用區域之至少一方，以相同於該膜片基材供給用區域間的曝光區域之方式，形成對準標誌用側部曝光材料膜，對該側部曝光材料膜照射波長266nm雷射光之對準用曝光光線而形成對準標誌，利用該對準標誌來偵測膜片之曲折，以調整該複數個遮罩的位置。
  2. 一種膜片曝光裝置，其具有：曝光光源，射出曝光光線；遮罩，形成有用以對膜片進行曝光的圖案；光學系統，將從該曝光光源射出的曝光光線，透過該遮罩照射在該膜片；膜片運送部，令於膜片基材上形成有曝光材料膜之膜片，從捲繞著該膜片之供給捲軸轉移到捲取曝光後的膜片之捲取捲軸，在這段期間，使該遮罩以及該光學系統的曝光位置通過；對準標誌用光源，對該膜片基材的寬方向兩側之膜片基材供給區域之至少一方，照射對準標誌形成用之雷射光；以及控制部，利用該對準標誌來偵測膜片曲折，以調整該遮罩的位置；該膜片曝光裝置，其特徵在於：該遮罩，在與該膜片的移動方向垂直的方向配置複數個且在該膜片的移動方向配置複數列，並配置成使形成於各遮罩的圖案 在與該膜片的移動方向垂直的方向互不重疊；該曝光光源與該對準標誌用光源，為波長266nm之雷射光源；該膜片，在有來自該對準標誌用光源的雷射光照射的區域形成有側部曝光材料膜，藉著由該雷射光所實行的照射而於該側部曝光材料膜形成對準標誌。
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