TWI620973B - 遮罩 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種遮罩、一種製造遮罩的方法、一種光照射裝置、一種光照射的方法以及一種製造一方向序性的光配向層之方法。藉由該遮罩，平行光或近平行光可以均勻亮度照射至一待照射的物體的表面。此外，藉由該遮罩，光線可有效地入射至待照射的物體上，即使該待照射的物體呈彎曲形狀。

Description

遮罩
本案係關於一種遮罩、一種製造遮罩的方法、一種光照射裝置、一種光照射的方法以及一種製造一方向序性的光配向層之方法。
用來將液晶分子於一特定方向上對齊之用於液晶的配向層可應用於各種不同的領域。作為該配向層，其具有一光配向層，該光配向層之一表面經由光照射處理，以將鄰近的液晶分子進行對齊。傳統上，藉由方向序性的光敏材料，利用像是線性偏振光等光照射該光敏材料層，可製造該光配向層。
例如，專利文獻1及2揭示用於形成光配向層之裝置。
為了更有效率地形成該光配向層，需利用以均光照射之準直光或近準直光來照射一待照射的物體。以均光照射來形成準直光或近準直光之技術可廣泛地用於各種不同的領域，包括形成光配向層之製程以及光刻之曝光。
【專利文獻】
[專利文獻1]韓國專利公開號2006-0053117
[專利文獻2]韓國專利公開號2009-0112546
本案提供一種遮罩、一種製造遮罩的方法、一種光照射裝置、一種光照射的方法以及一種製造一方向序性的光配向層之方法。
【Technical Solution】
一說明性遮罩可包括一透明支撐結構以及一位於該透明支撐結構之一表面上的金屬層。在該金屬層中，可形成至少一能將光線導至一待照射的物體之開口。圖1依據一說明實施例，顯示一遮罩之示意圖，該遮罩包括一透明支撐結構101以及一金屬層102，穿過該金屬層形成一開口1021。
該透明支撐結構可為一基板，例如，利用一材料所製備，藉由該開口引導光線穿過該材料。該結構可為堅硬結構，因而可維持一形成於其上之金屬層的形狀。藉由其以形成該結構之透明材料可為，但不特別限於：一透明陶瓷，例如氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦或石英。
該金屬層可形成於該透明支撐結構之至少一表面上，以及至少一可將光線導至一待照射的物體之開口。本說明書中所採用之“可將光線導至一待照射的物體之開口”一詞可意旨一所形成之開口，其使照射於鄰近該遮罩之透明結構的一側上或照射於與鄰近該遮罩之透明結構的 一側之相反側上的光線可自該遮罩之其他側照射穿過該開口，然後入射至該待照射的物體之表面上。
穿過該開口並且入射至該待照射的物體之表面上的光線可為平行光或近平行光。本說明書中所採用之“平行光或近平行光”一詞可意旨一光線，其可避免或最小化藉由此光線所產生的照光線象，在該現象中，當光線自該遮罩入射至該待照射的物體之表面上時，光線會擴散或改變光線的方向而使光線照射至其不應照射到的位置。例如，本說明書中所採用之“平行光或近平行光”一詞可意旨一光線，當該光線字該遮罩發射時，其發散角約在±10度、±5度、或±3.5度內。“發散角”一詞可意旨一形成於一該遮罩之表面的法線以及一方向之間的角度，其中藉由該開口所引導之光線係沿著該方向傳送。
藉由該開口所引導之光可為，例如，線性偏振光。當該待照射的物體係一光配向層時，可利用該線性偏振光藉由將該光配向層之一光敏材料進行方向排序以實現校準性質。
像是厚度、寬度、或一該金屬層之開口的長寬比等的維度，可依據該待照射的物體之表面以及該遮罩之間的距離來進行選擇，其中，所引導之光線入射於該表面上。例如，可選擇厚度、寬度、或該開口的長寬比以滿足一與該待照射的物體之表面以及該遮罩之間距的特定功能性關係。
圖2及3係依據一說明性實施例，顯示一具有 一開口42的金屬層40示意圖。在圖2中，該金屬層40具有複數個在相同方向上延伸並且彼此平行的開口42。雖然未顯示於圖中，該遮罩之金屬層可僅具有一開口，且可以各種不同的方式進行設計，而不限於如圖2及3中所示之排列方式。在該金屬層40中之開口42的數量及排列可依據該待照射的物體之種類進行適當地控制，但不特別限於此。例如，當該待照射的物體50為一光阻，在該金屬層40中之開口42的數量及排列可依據待曝光部分的數量及形狀以進行選擇，或當該待照射的物體50為一光配向層，在該金屬層40中之開口42的數量及排列可考量具有校準性質之部分的數量及形狀以進行選擇。
像是厚度(t)、寬度(w)、或一該金屬層之開口的長寬比(w/t)等的維度，可依據介於該待照射的物體50之表面以及該遮罩之間的距離來進行控制。於本說明書中，該遮罩與待照射的物體之表面之間的距離可意旨，例如，一該金屬層與待照射的物體之表面之間的距離。亦即，即使當該遮罩之透明支撐結構面對該待照射的物體，該距離可定義為一介於該金屬層之表面與待照射的物體之表面之間的距離。開口42的厚度(t)可意旨一最短路徑之長度，其中自該遮罩之一表面發出的光線沿著該路徑穿過該金屬層40之開口42，例如，可意旨一垂直連接該金屬層40之一表面與其反面之一直線的長度。該開口42之寬度可意旨一垂直連接該開口42的兩側之一直線的長度。一依據自該待照射的物體之表面的距離所控制之該開口的維度可為，例如， 該開口42之厚度。可控制該開口42之維度以改善光的直度。
圖3係依據一說明性實施例，顯示一沿著圖2之I-I方向截面之該金屬層40的一表面示意圖，圖3係用以說明該金屬層40之開口42的大小係依據自該待照射的物體50之一表面的距離所控制。
在圖3中，在藉由開口42所引導的光線中，“L2”元件符號意旨其發散角為0度的光線，在藉由開口42所引導的光線中，“L1”元件符號意旨其發散角為θ度的光線。如圖3中所示，發散角(θ)可意旨一形成於該垂直金屬層40之平面的法線以及沿著藉由開口42所引導之光線行進的方向之間的角度。
可配置該金屬層40之開口42以產生該平行光或近平行光，因此只有該應由光線照射的物體50之一區域，例如，在圖3中僅有以“S”符號所表示之區域藉由光線被照射。例如，即使當具有高發散角的光線時，考量該物體50之表面以及該遮罩之間距(亦即圖3中的“a”符號)，可控制該開口42之維度，使光線不會入射至區域S以外的區域，例如，在圖式中，可能不會入射至一以“b”符號"表示之距離(下文中，稱作"離開距離")所定義的區域，或者可使該離開距離最小化或不存在。
例如，參閱圖2，可選擇該開口之維度，使該物體50及該遮罩之間距(a)、該厚度(t)以及該開口42之寬度可滿足下列式1。
[式1]b=(a/t)×w
在圖3中，當使用該遮罩時，可依據位置選擇該離開距離的範圍。例如，當該遮罩的圖案具有大寬度，則可能需要較長的離開距離，而當需要均勻圖案的該遮罩時，則需要最小化的離開距離。
該離開距離可小於該開口42之寬度(w)的1/5倍以下，因此該開口之維度可設計成使該開口之厚度(t)以及介於該遮罩及該物體的表面50之間的距離(a)可滿足式2。
[式2]5at
參閱圖3，該開口42之厚度可控制在約該遮罩及該物體的表面50之間距(a)的5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、或10倍以上。該開口42之厚度的上限可依據該離開區域的所欲程度所控制，但不特別以此為限。當該厚度增加時，可改善光的直度，亦即，可減少發散角，但可能會降低入射至該物體50之光線的亮度。因此，該厚度(t)可控制在該距離(a)的30倍、20倍、或15倍以下。
在該金屬層中的開口可具有各種不同的形狀，只要所形成之開口可引導該照射的光線即可。例如，如圖3中所示，開口42可具有形成彼此面對面的內壁。就此情況而言，取決於該金屬層40之厚度，開口42可具有方形或矩形截面。視情況，可形成該開口使光入射於其上的一側(例 如面對該透明支撐結構之一側)寬於光自其發出之一側(例如，面對該透明支撐結構之一側的反側)，因此區域自該光入射於其上的一側向著該光自其發出之一側變窄。在上述情況中，該些區域可規則性或不規則性地變窄。視情況，可形成該開口使其寬度可依據厚度方向規則性或不規則性地減少然後增加，或增加然後減少。
該金屬層可為一金屬沉積層或金屬膜層於該透明支撐結構上。藉由沉積一金屬於該支撐結構上或黏附一金屬薄膜可形成這樣的一金屬層。用於形成該金屬層之材料沒有特別限制。例如，該金屬層可為一膜層，其包括能夠阻擋、傳輸、或反射光線之金屬。這樣的一金屬可為金、銀、鉻、鋁、銅、鈦、鎳、鉬或鎢。
利用由該遮罩的開口所引導之光線的待照射之物體的類型沒有特別限制。在待照射的物體的分類中，可包括所有需要利用具有均勻亮度之平行光或近平行光之物體的類型。例如，該待照射的物體可為一待曝光之光阻、或一待光配向之光配向層。
該遮罩可維持呈彎曲形狀。例如，當將藉由該開口所引導之光線入射於其上的表面維持呈一彎曲形狀，該遮罩可能亦需維持呈一曲面。
在一所謂的連續滾壓製程期間，該呈彎曲形狀的物體可為一光線入射於其上的物體。本說明書中所採用之“連續滾壓製程”一詞可包括任何製程，其包括藉由像是一導向輥、一傳送滾輪或一捲繞輥等的滾輪來連續移動 該待照射的物體，以及利用光照射該物體。在該連續滾壓製程中，對該待照射的物體之光照射係於該物體捲繞於該滾輪周圍的狀態下進行。若利用光照射該捲繞於該滾輪周圍的物體，該光線可於將該物體有效固定的狀態下入射至該物體上。
圖4係依據一說明性實施例，顯示一在連續滾壓製程期間透過遮罩40利用光線照射一待照射之物體50之製程示意圖。如圖4中所示，待照射之物體50可捲繞在滾輪60周圍以形成一曲面，以及可利用光線照射。該遮罩40之開口42的厚度可依據自待照射之物體50的距離(a)所控制，且於本說明書中，亦將該表面之曲率半徑納入考量。當該遮罩40包括複數個開口42，該開口42之厚度可控制為彼此相同，或控制為彼此相異。例如，如圖4中所示，當光線入射至該曲面上，介於該遮罩40及待照射之物體50之間距(a)可依據開口42的位置而相異，且就此情況而言，各個開口42之厚度可控制相異，但不以此為限。
製造呈彎曲形狀之遮罩的方法沒有特別限制。例如，藉由將該透明支撐結構之一表面形成一曲面，然後依據該透明支撐結構之曲面來形成該金屬層於該曲面上以具有該曲面，可製造出該彎曲的遮罩。圖5係依據一說明性實施例，顯示一包括該透明支撐結構501的遮罩40示意圖，其中該透明支撐結構501之一表面為一曲面，以及包括於該結構501的曲面上形成該彎曲形狀之該金屬層102。
該遮罩之形狀維持呈一彎曲形狀，例如，該遮 罩之曲率半徑，沒有特別限制，並進行選自以適當地利用光線照射該待照射的物體。例如，該遮罩之曲率半徑可控制成對應於該維持彎曲形狀之待照射的物體的曲率半徑。例如，當該遮罩維持呈一曲面時，該遮罩之透明支撐結構的曲面之曲率半徑可為約10至500 mm。
在一實施例中，該遮罩可藉由一種包括形成該金屬層於該透明支撐結構之一表面上的方法所製造，其中至少一開口形成於該金屬層中。
該形成金屬層於透明支撐結構上的方法沒有特別限制。例如，該金屬層可藉由濺鍍或物理或化學沉積以形成於該透明支撐結構上，或藉由層壓一金屬薄膜以形成該透明支撐結構上。上述所形成之金屬層的厚度沒有特別限制，並且可考量所欲之開口的厚度以進行控制。
形成該金屬層後，藉由加工該金屬層可形成該開口。藉由將該金屬層加工於該透明支撐結構上可進行該開口之形成，或當黏附該金屬薄膜時，藉由在將開薄膜黏附至該支撐結構之前或之後加工該薄膜，可進行該開口之形成。利用例如：網印、抗染印刷、光刻或雷射之輻射可形成該開口。
在製造該遮罩期間，該支撐結構之該金屬層形成於其上的表面可為曲面，且該金屬層可依據該曲面形成為彎曲形狀，因此可製備出該呈彎曲形狀的遮罩。
本案亦關於一種裝置，其包括該遮罩，例如，一光照射裝置。一說明性裝置可包括該遮罩，以及一設備， 並可於該設備上放置待照射的物體。
在上述情況中，可安裝該遮罩使介於該遮罩及該物體的一表面之間距可為約50 mm以下，其中該物體將被置於該設備上。該距離可為，例如，大於0 mm、或0.001 mm以上、0.01 mm以上、0.1 mm以上或1 mm以上。該距離可為40 mm以下、30 mm以下、20 mm以下或10 mm以下。可藉由擇自上述上限或下限之至少一者以各種不同的組合來設計該介於該物體之表面及該遮罩之間距。
如上所述，在該裝置中，在該遮罩中之開口的厚度可為約介於該物體之表面及該遮罩之間距的5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、或10倍以上。該開口之厚度可約為該自該物體之表面的距離的30倍、25倍、或20倍以下。
該設備之類型沒有特別限制，且該待照射的物體配置於該設備之上，因此可包括所有類型之設備，其中該設備係設計成可於光照射期間穩定地維持該物體。
該設備可為能夠放置該物體的設備，其中該物體以維持其表面呈彎曲形狀的狀態放置，且該待照射的物體配置於該設備之上。這樣的一設備可為一使用於所謂的連續滾壓製程期間之滾輪，但不以此為限。當該設備係一能夠放置該物體的設備，而該待照射的物體配置於該設備之上時，其表面可呈一彎曲形狀。就此情況而言，該遮罩之曲面可對應於該設備之曲面，而該待照射的物體配置於該設備之上。例如，當該具有如圖5中所示之形狀的遮罩用於該裝置中時，其中該裝置包括該設備60，而該待照射 的物體配置於該設備之上，如圖4中所示，以及該遮罩40，如圖4中所示，一該彎曲的遮罩之凹面可對應於該設備60。亦即，在該具有如圖5中所示之形狀的遮罩中，該金屬層102可配置成面對該設備60。
可將該彎曲的遮罩之曲率半徑控制在對應於該藉由該設備所維持之物體的曲率半徑之程度。例如，當該物體之表面的曲率半徑為約10至500 mm時，該彎曲的遮罩之曲率半徑可控制在約10至500 mm。
該裝置可更包括一光源，其能夠利用光線照射該遮罩。作為該光源，任何能夠對該遮罩照光者皆可使用，依據所欲目的而沒有特別限制。例如，為了利用引導至該遮罩之開口的光線以進行一光配向層之配向或一光阻之曝光，可使用紫外光(UV)、高壓水銀UV燈、金屬鹵素燈或鎵UV燈以作為該光源。
該光源可包括一個以上之照光方式。若包括兩種以上照光方式，該些方式的數量或安排沒有特別限制。若該光源包括兩種以上照光方式，該些方式可排列成至少兩列，且位於該至少兩列中任一列的照光方式以及位於鄰近於該前一列之另一列上的照光方式可彼此交替及重疊。
該照光方式之彼此重疊可意旨當形成一將在任一列上之照光方式的中央與鄰近於該前一列之另一列之照光方式的中央相連接的線段，且該線段之方向非與該垂直於各列之方向(一以預定角度傾斜之方向)時，該照光方式的照射區域係於一垂直於各列之方向上部分重疊。
圖6係依據一說明性實施例，顯示一如上所述之照光方式的排列示意圖。在圖6中，兩種以上照光方式10係排列成兩列，亦即，該A及B列。在圖6的照光方式中，若一101所表示者意旨一第一照光方式，且一102所表示者意旨一第二照光方式，所形成之一連結該第一及第二照光方式的線段P非平行於一線段C，其中線段C垂直於該A及B列的方向。此外，一由該第一照光方式所形成之照射區域與一由該第二照光方式所形成之照射區域係在垂直於該A及B列之方向的Q範圍重疊。
依據如上所述之排列，可將自該光源發射的光線量維持一致。將任一照光方式及另一照光方式重疊的程度(例如圖6中Q的長度)沒有特別限制。例如，該重疊程度可為約該照光方式之半徑的1/3至2/3，例如，圖6中的元件符號“L”。
該裝置可更包括至少一聚光板以控制自一光源發出之光線的量。該裝置中可包括該聚光板以在自該光源發出之光線入射至該聚光板並收集後輻射所收集到的光線至該遮罩。作為該聚光板，可使用任一習知用於所屬技術領域中可收集自該光源幅射出之光線者。該聚光板可為一雙凸透鏡層。
該裝置可更包括一偏振板。例如，該偏振板可用於自該光源發出之光線產生線性偏振光。該裝置中可包括該偏振板，使得自該光源發出之光線入射以透過該偏振板幅射至該遮罩。此外，當該裝置包括一聚光板時，該偏 振板可出現於一可將自該光源發出之光線收集至該聚光板然後入射至該偏振板的位置。
作為一偏振板，可使用任一能夠自該光源幅射出之光線產生線性偏振光者。這樣的一偏振板可為一玻璃板或線柵偏振板，其以一布魯斯特角(Brewster angle)進行配置。
圖7係依據一說明性實施例，顯示該光照射裝置1之示意圖。圖7之裝置1依序包括配置一光源10、一聚光板20、一偏振板30、一遮罩40、以及一設備60，其中該物體50係放置於該設備60上。在圖7之裝置1中，自光源10所發出的光線可入射至該聚光板20上，藉此聚光，然後再次入射至該偏振板30。入射至該偏振板30的光線可被偏振而變成線性偏振光，再次入射至該遮罩40上，藉由該開口所引導，然後入射至該待照射的物體50之一表面上。
本案亦關於一種光照射的方法。可利用如上所述之光照射裝置來進行一說明性方法。該方法可包括將一待照射的物體置於該設備上，以及透過該遮罩以利用光線照射該物體。
在此操作中，入射至該遮罩的光線可藉由該遮罩之開口所引導，然後入射至該待照射的物體上。在此操作中，如上所述，該遮罩之開口的維度或形狀可依據自該待照射的物體之距離或該待照射的物體之形狀以進行控制。
在一實施例中，該待照射的物體可為一光配向 層。就此情況而言，該光照射的方法可為一種形成一經配向或方向序性的光配向層之方法。例如，該光配向層可置於該設備上，然後透過該遮罩利用線性偏振光進行照射，因此藉由將光敏材料沿著一預定方向於該光配向層中排序可製備出該具有校準性質之光配向層。
可應用於該方法之光配向層的類型沒有特別限制。可用於形成該光配向層之各種不同已知的光配向化合物，以及可用於形成該光配向層之所有已知的材料，皆可做為包括在相應領域中一光敏殘基的化合物。作為一光配向化合物，例如，一藉由反-順光異構化所配向之化合物；一藉由斷鏈或像是光氧化等的光破壞所排序之化合物；一藉由光交聯{例如[2+2]環加成(cycloaddition)、[4+4]環加成或光二聚合(photodimerization)或光聚合}所排序之化合物；一藉由光-夫裏士重排(photo-Fries rearrangement)所排序之化合物；或者一藉由開環/閉環(ring opening/closure)所排序之化合物。例如，一偶氮(azo)化合物[例如一磺酸化重氮染料(sulfonated diazo dye)或一偶氮聚合物(azo polymer)或一二苯乙烯(stilbenes)]可用來作為藉由反-順光異構化所排序之化合物，而環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride)、芳香族聚矽烷(polysilane)或聚酯(polyester)、聚苯乙烯(polystyrene)或聚醯亞胺(polyimide)可用來作為藉由光-破壞所排序的化合物。此外，一桂皮酸化合物、一香豆素化合物、一桂皮醯胺化合物、一四氫苯二醯亞胺化合物、一順丁烯二醯亞胺化合 物、一二苯基酮化合物或一二苯乙炔化合物或一具有一作為一光敏殘基的查耳酮殘基(chalconyl residue)的化合物(下文，一查耳酮化合物)、或一具有一蒽殘基的化合物(下文，一蒽化合物)可用來作為藉由光交聯或光聚合所排序的化合物，一芳香族化合物[例如一苯甲酸酯化合物、一苯甲醯胺化合物、一甲基丙烯醯胺基芳基甲基丙烯酸酯(methacrylamidoaryl methacrylate)化合物]可用來作為藉由光-夫裏士重排所排序之化合物，而一藉由一[4+2]π-電子系統的開環/閉環所排序的化合物[例如螺吡喃(spiropyran)化合物]可用來作為藉由開環/閉環所排序之化合物，但本案不以此為限。例如，該光配向層可使用該等化合物而形成在一適合的支撐基底上，而此一光配向層可藉由一能夠放置該待照射的物體的設備(例如，一滾輪)所轉運，因而應用於該方法。
在該方法中，該光線透過遮罩入射至其上的光配向層可為一經初次配向之光配向層。藉由在光線透過該遮罩入射於其上之前，利用於一特定方向上之線性偏振紫外線照射該光配向層的整個表面可形成該經初次配向之光配向層。藉由利用光線照射該經初次配向之光配向層，其偏振方向不同於用來製備該經初次配向之光配向層的光線之偏振方向，利用光照射對應於該遮罩之開口的區域，因此僅將在此區域中的敏材料重排，以製備該光配向層，其中將該材料之排序方向圖案化。
為了製備該光配向層，例如，若該線性偏振紫 外線一或多次入射至該膜層上，藉由該最後照射之光線的方向可決定該膜層的配向方向。因此，若藉由利用於一特定方向上之線性偏振紫外線照射該光配向層的整個表面來進行該初次配向，然後具有自該初次配向之紫外線所產生之不同偏振方向的光線透過該遮罩入射至該膜層，該配向方向可能僅有在對應於該遮罩之開口的區域有所改變，使其不同於該初次配向之配向方向。因此，該圖案或至少兩種包括至少一具有第一配向方向之第一配向區域及具有不同於該第一配向方向的第二配向方向之第二配向區域的配向區域可形成於該光配向層上。
在一實施例中，一該初次配向之線性偏振紫外線的偏光軸可垂直於藉由遮罩入射至該膜層上之紫外線的偏光軸。本說明書中所使用之“垂直”一詞可意旨大致上垂直。可使用藉由控制在該初次及二次配向中該光線之偏光軸所形成的光配向層，例如，一經配置以實現一立體影像的濾光器。
例如，藉由形成一液晶層於該如上所形成之光配向層上可製造一濾光器。一種形成一液晶層的方法沒有特別限制，且藉由將該可藉由光線在該光配向層上進行交聯與聚合之液晶化合物塗佈及配向，以及利用光線照射該液晶化合物之膜層以進行交聯與聚合，可形成該液晶層。透過上述操作，該液晶化合物之膜層可依據該光配向層的配向方向來進行配向及固定，進而製造該包括至少兩個具有不同配向方向之區域的液晶薄膜。
塗佈於該光配向層上之液晶化合物的類型沒有特別限制，且可依據該濾光器之使用而適當地進行選擇。例如，當該濾光器係一用於實現3維影像之濾片時，該液晶化合物可為一液晶化合物，該液晶化合物能夠依據一該基本配向層之配向圖案進行配向，以及可形成一因光交聯或光聚合而展現λ/4延遲特性之液晶聚合物層。“λ/4延遲特性”一詞可意旨一能夠將相位延1/4倍之入射光波長的特性。當使用這樣的一液晶化合物，可製造出該能夠將入射光分成左旋偏振光及右旋偏振光的濾光器。
一種塗佈該液晶化合物並配向的方法，亦即，依據該基本配向層之配向圖案將該化合物進行排序，或交聯或聚合該經配向之化合物的方法，沒有特別限制。例如，該配向可以下列這樣的方式進行；將該液晶層維持在一適當溫度，於該適當溫度中，該化合物可依據該液晶化合物的種類展現液晶性。此外，該交聯或聚合可藉由照射光線而進行，其中該光線的強度係適合該液晶化合物種類以誘發交聯或聚合反應。
藉由該遮罩，平行光或近平行光可以均勻亮度照射至該待照射的物體上。此外，藉由該遮罩，即使在該待照射的物體具有該曲面的狀態下，仍可有效地照射光線。
101，501‧‧‧透明支撐結構
40，102‧‧‧金屬層
42，1021‧‧‧開口
50‧‧‧待照射的物體
t‧‧‧開口之厚度
w‧‧‧開口之寬度
L1，L2‧‧‧光線
a‧‧‧介於遮罩及待照射的物體之間距
b‧‧‧離開距離
S‧‧‧照射位置
60‧‧‧待照射的物體置於其上之設備
10，101，102‧‧‧照光方式
1‧‧‧包括遮罩之裝置
圖1係依據一說明性實施例，顯示一該遮罩之示意圖。
圖2及3係依據說明性實施例，顯示介於該遮罩及該待照射的物體之間距該開口之維度之間的關係示意圖。
圖4係依據一說明性實施例，顯示一該光照射裝置之製程示意圖
圖5係依據一說明性實施例，顯示一該呈彎曲形狀之遮罩的示意圖。
圖6係依據一說明性實施例，顯示一如上所述之照光方式的排列示意圖。
圖7係依據一說明性實施例，顯示一該光照射裝置之示意圖。
圖8至10係顯示實施例及比較例中之該光配向層的狀態。
下文中將參照實施例而更詳細地描述，但該遮罩與類似者的範疇不限制於下列實施例。
實施例1 遮罩之製造
一曲面(其曲率半徑大約是200 mm)係藉由加工一有一透明支撐結構的石英片之一表面所形成。接著，藉由透過濺鍍將鉻沉積於所形成的曲面上以形成厚度約為200 nm之金屬層。之後，藉由雷射蝕刻來加工該金屬層以形成一具有一約為540 μm的寬度(w)、一約為100 mm的厚 度(t)的開口以及一在約540 μm的開口之間且呈現如圖2所示之形狀的間隙，因而將一遮罩製備為如圖5所示之形狀。
濾光器(Optical Filter)之製造
圖5與7的裝置係使用如上所述所製備的遮罩以進行配置。特別地，一UV燈係用來做為光源，一傳統的準直透鏡(collimator lens)係用來作為聚光板(light concentration plate)以及一線柵偏光器(wire grid polarizer)係用來作為偏光板(polarizing plate)。該裝置被設計而使得由該光源所發出的光可藉由該聚光板而被集中，進而可再穿經該偏光片後入射至該遮罩上。當待照射的物體被放置在該設備上，利用一具有一曲面的滾筒被使用，並且設置一遮罩使得該遮罩的一凹面(concave surface)對應於該滾筒。在上述情況中，介於該遮罩與待照射的物體被放置於其上的滾筒之間的距離為約200 μm。該滾筒的曲率半徑以及該遮罩的曲率半徑大約是相配合的，以確保在該滾筒的表面以及該遮罩的整個表面上約相同距離。然後，該光配向層以及該濾光器係藉由下列方法所製造。一用來形成該光配向層的塗佈溶液(coating solution)的一膜層[包括聚桂皮酸酯(polycinnamate)]形成於一80-μm厚的三醋酸纖維素(triacetyl cellulose,TAC)基底上以具有一為1,000 Å的乾燥厚度。該層是藉由透過輥塗(roll coating)將該塗佈溶液塗佈於該TAC基底上，將所塗佈的結果於80℃下乾燥2分鐘， 接著由此移除溶劑。於本說明書中，該塗佈溶液是藉由下列方法所製備：使用一光起始劑(photoinitiator)(Igacure 907)將一具有化學式1的桂皮酸酯之聚降莰烯(polynorbornene)[重量平均分子量(weight average molecular weight,Mw)=150,000]與一丙烯酸單體(acrylic monomer)混合，接著將所混合的結果溶解於環己酮溶劑中以具有一為2 wt%之聚降莰烯的固形物含量[聚降莰烯：丙烯酸單體：光起始劑=2：1：0.25(重量比例)]。初次配向係藉由使用線性極化的紫外線(300 mW/cm2)照射該膜層的整個表面來進行，而沒有使用該遮罩。接著，二次配向係藉由使用具有一極化軸(polarizing axis)的線性極化的紫外線(300 mW/cm2)經由該遮罩來照射該光配向層來進行，而該極化軸係垂直於在該初次配向中線性極化的紫外線之極化軸。在該二次配向之後，一具有一為λ/4的波長特性之遲緩層(retardation layer)形成於該配向層上。特別地，依據基本光配向層之配向，一包括在一不同於一慢軸(slow axis)之方向上的一區域之濾光器，係藉由下列方法所製造：將一液晶化合物(LC242TM，BASF)塗佈於該光配向層上以具有一大約為1 μm的乾燥厚度，根據基本光配向層之配向來配向該化合物，以及輻射一紫外線(300 mW/cm2)約10秒以進行交聯與聚合。
圖8顯示一藉由該方法之配向之光配向層狀態的放大影像。參見圖8，可確認該具有一有效的配向圖案之光配向層係藉由該方法所形成。
實施例2 遮罩之製造
藉由雷射蝕刻以加工該薄膜來製造一厚度約為50 um之金屬(銅)膜，以具有於圖2中所示的形狀，並且形成一具有一大約為540 μm的寬度(w)、一大約為100 mm的厚度的開口，以及一在約540 μm的開口之間的間隙。接著，將如上述所製造的金屬膜貼附至一的石英板(其被加工以在一表面上形成一具有一約為200 mm之曲率半徑的一曲面)的一曲面，藉此製造相同於圖5所示者。
濾光器之製造
除了使用上述所製造的遮罩外，一濾光器係藉由如同實施例1中所述之方法所製造。圖9係顯示一藉由上述方法所配向之光配向層的放大影像。
實施例3
除了在二次配向中將介於一遮罩與一光配向層之間的間隙控制在約500 μm以外，一濾光器係藉如同實施例1中所述之方法所製造。圖10係顯示一藉由上述方法所配向之光配向層的放大影像。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本 發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (12)

  1. 一種裝置，包括：一設備，一待照射的物體配置於其上；以及一遮罩，其中該遮罩包括：一透明支撐結構；以及一金屬層，係位於該透明支撐結構的一表面上，且其中至少配置一開口以將光線導至一待照射的物體，其中該金屬層所形成於其上的該透明支撐結構之該表面為一曲面，其中該金屬層形成一彎曲形狀於該透明支撐結構之該曲面上，且呈現該彎曲形狀之該金屬層的曲率半徑範圍為10mm至500mm，其中於該遮罩之該金屬層中的該開口之厚度為5倍以上之該遮罩與該設備之間距，而該待照射的物體配置於該設備之上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該透明支撐結構係一透明陶瓷結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該金屬層係一金屬沉積層或一金屬膜層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該金屬層包括金、銀、鉻、鋁、銅、鈦、鎳、鉬或鎢。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該遮罩與該設備之間距為50mm以下，而該待照射的物體配置於該設備之上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中形成該設備以配置該物體並維持該物體之該表面為一曲面，而該待照射的物體配置於該設備之上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中形成該設備以維持該物體之該表面呈現一半徑為10mm至500mm的彎曲形狀，而該待照射的物體配置於該設備之上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，更包括配置一光源以對該遮罩照射線性偏振光。
  9. 一種方法，包括將一待照射的物體置於該如申請專利範圍第1項所述之裝置的設備上，以及藉由該如申請專利範圍第1項所述之裝置的遮罩以利用光線照射該物體。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中藉由該遮罩以利用光線照射該物體之維持呈現一曲面之該表面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中藉由該遮罩以利用光線照射該物體之維持呈現一曲面之該表面且該遮罩形成一彎曲形狀。
  12. 一種製造一方向序性的光配向層之方法，包括：配置一光配向層於該設備上，而該待照射的物體配置於該如申請專利範圍第1項所述之裝置的設備上，以及透過如申請專利範圍第1項所述之裝置的遮罩以利用線性偏振光照射該光配向層。
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