專利名稱：掩膜及包括該掩膜的濾光片制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾光片制造設(shè)備，更具體而言，涉及一種掩膜和含有該掩膜的濾光片制造設(shè)備，所述掩膜在卷裝進(jìn)出方法(roll-to-roll process)中使用偏光元件使液晶顯示(LCD)器件的取向膜或使用可固化液晶的光學(xué)基膜的取向膜光學(xué)取向。
背景技術(shù)：
近年來，通過使用具有一定波長的偏振光輻照取向膜而使取向膜取向的光學(xué)取向技術(shù)已經(jīng)廣泛地用作使液晶顯示(LCD)器件的取向膜或視角補(bǔ)償基膜層具有取向性能的技術(shù)。常規(guī)地，在用于光學(xué)取向膜的偏振光輻照設(shè)備中，已經(jīng)使用了使棒狀燈(其為線光源)和線柵偏光元件(wire grid polarization element)結(jié)合的技術(shù)。例如,在韓國專利公開第2006-0053117號(hào)和第2009-0112546號(hào)中公開了該技術(shù)。在這種光學(xué)取向技術(shù)中，隨著液晶(LC)面板的尺寸的增加，使用偏振光輻照光學(xué)取向膜的光輻照設(shè)備的光輻照區(qū)域也增加。因此，需要更高的照度。為了以高照度輻照如此大的區(qū)域，光輻照設(shè)備的光源的尺寸需要增大至相同的程度。然而，由于影響取向的偏振光的方向取決于入射光的入射角，當(dāng)光源的尺寸較大時(shí)，對(duì)光輻照區(qū)域的入射角變得不規(guī)則，而因此偏光軸變得不規(guī)則。因此，輻照區(qū)域的取向方向不均勻，而且取向沒有以所需的方向進(jìn)行。在卷裝進(jìn)出方法中,光福照區(qū)域幾乎都具有彎曲的表面(curved surface)。在這種情況下，隨著輻照區(qū)域的增加，由于彎曲的表面的增加，會(huì)引起在光輻照區(qū)域內(nèi)的偏光軸的不規(guī)則。為了得到大的均勻的偏光分布，偏光元件需要用具有高精度的平行光輻照。然而，在形成具有高精度的平行光中使用大型裝置從而處理大的區(qū)域。在大型裝置的情況下，隨著在裝置內(nèi)的光程的長度的增加，光的強(qiáng)度下降，以及處理時(shí)間增加，而因此生產(chǎn)率下降。也就是，在不使用大型裝置的情況下難以形成具有光學(xué)性能的平行光?？傊y以實(shí)施卷裝進(jìn)出方法，而且生產(chǎn)率顯著下降。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明旨在提供一種掩膜和包括該掩膜的濾光片制造設(shè)備，其能夠在大面積上進(jìn)行均勻的曝光、輻照具有高精度的平行光、賦予均勻的取向性能并有效地進(jìn)行大面積的光學(xué)取向。本發(fā)明還旨在提供一種掩膜和含有該掩膜的濾光片制造設(shè)備，其能夠通過在高速卷裝進(jìn)出方法中的簡單配置提高圖形的均勻性和提高光的直線性。本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，而因此本領(lǐng)域的普通的技術(shù)人員將從下面的描述中清楚地理解沒有描述的其它實(shí)施方式。技術(shù)方案
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于在基膜上形成圖形的在卷裝進(jìn)出方法中使用的掩膜，其包括:多個(gè)導(dǎo)縫(guide slit)，其被開口以具有預(yù)定的厚度和預(yù)定的寬度。所述導(dǎo)縫可以被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式:[公式]t 彡 5a其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度,且0〈a < 50mm。所述導(dǎo)縫被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式:[公式](其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度，以及a表示所述掩膜與基膜之間的間距。)所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁可以具有向下減小的寬度。
`
所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁可以使用全反射材料涂布從而提高光的直線性。所述導(dǎo)縫可以以預(yù)定間距設(shè)置多列。設(shè)置在不同列中的導(dǎo)縫可以交替地排列。本發(fā)明的另一方面提供了一種濾光片制造設(shè)備，其包括:在卷裝進(jìn)出方法中使用的棍；卷繞在所述棍上的基膜；產(chǎn)生用于曝光的光的光源；偏光板，其被安裝在所述光源的發(fā)光側(cè)，并且使從所述光源中產(chǎn)生的光偏振；和掩膜，其致使在所述基膜上形成圖形且包括多個(gè)導(dǎo)縫，所述多個(gè)導(dǎo)縫被開口以具有預(yù)定的厚度和預(yù)定的寬度。所述濾光片制造設(shè)備可以進(jìn)一步包括采光板(light collecting plate),其收集光以致使所述基膜的整個(gè)區(qū)域被光均勻地輻照。所述光源可以包括短弧型放電燈。所述光源可以包括紫外線(UV)燈，以及可以在UV燈與基膜之間安裝冷卻器?？梢允苟鄠€(gè)光源以多列排列從而使在不同列中排列的光源部分地相互重疊。在不同列中排列的光源可以相互重疊2/3。有益效果根據(jù)本發(fā)明，由于短弧型放電燈被用作發(fā)出直線光的光源，所以大面積可以被均勻地曝光，可以輻照具有高精度的平行光，可以賦予均勻的取向特征，并且可以有效地進(jìn)行大面積的光學(xué)取向。此外，由于在掩膜內(nèi)形成多個(gè)導(dǎo)縫，所以即使在掩膜遠(yuǎn)離基膜的情形下也可以提高光的直線性。因此，圖形的均勻性是優(yōu)異的，制造工藝被簡化，而因此提高了生產(chǎn)率和過程效率。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式的濾光片制造設(shè)備；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式的光源的排列；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式的掩膜；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式的掩膜；圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的掩膜的導(dǎo)縫的厚度和寬度之間的關(guān)系以及導(dǎo)縫與基膜之間的間距的配置圖；圖6a和圖6b為顯示當(dāng)掩膜中沒有形成導(dǎo)縫時(shí)形成的圖形和掩膜中形成導(dǎo)縫時(shí)形成的圖形的照片；圖7a至7d為顯示當(dāng)形成導(dǎo)縫時(shí)根據(jù)掩膜與基膜之間的間距形成的圖形的照片；以及圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式的立體圖像顯示器的顯示面板。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式的掩膜和含有該掩膜的濾光片制造設(shè)備。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的濾光片制造設(shè)備I包括:光源10，其發(fā)出用于曝光的光；采光板20，其收集光以使光可以均勻地輻照至基膜50的整個(gè)區(qū)域；偏光板30，其被安裝在光源10的發(fā)光側(cè)；和掩膜40，作為光輻照設(shè)備，其在所述基膜50上形成圖形。在卷裝進(jìn)出方法中，從光源10發(fā)出的光被輻照至卷繞在輥60的基膜上。在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述這些構(gòu)件。光源10賦予取向特征并發(fā)出直線光(straightlight)。如將在下文中所述,在通過掩膜40用光輻照基膜50的過程中，隨著掩膜40與輥60之間的間距增加，更加難以精確地和均勻地形成圖形。此外，隨著掩膜40與輥60之間的間距增加，圖形寬度變得不均勻，以及在基膜50上容易產(chǎn)生污跡。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，使用發(fā)出直線光的光源10。當(dāng)然，如將在下文中所述，如果進(jìn)行設(shè)計(jì)使得掩膜40與輥60之間的間距可以保持恒定，則不必必需使用發(fā)出直線光的光源作為光源10。例如，可以使用分散地發(fā)出光的光源(例如棒狀燈或高壓汞聚合燈)作為光源10。然而，如果掩膜40與輥60之間的間距沒有被最小化至預(yù)定的距離內(nèi)，則非均勻地形成圖形。因此，優(yōu)選使用直線光。短弧型放電燈，是一種紫外線(UV)燈，可以用作發(fā)出直線光的光源10。如果使用除了短弧型放電燈以外的放電燈，例如高壓汞燈，則光全向分散。如果光沒有以垂直方向輻照至基膜50上，當(dāng)需要在小區(qū)域之間形成不同取向時(shí)，則各區(qū)域的取向方向變得相互不同。在輻照偏振光時(shí)使用以垂直方向輻照的直線光是決定掩膜40是否緊密地粘附至基膜和小區(qū)域之間的邊界上的重要因素。因此，當(dāng)使用短弧型放電燈時(shí)，在掩膜40與基膜50之間的間距中存在邊緣(margin)，以及所述光源10還具有比高壓汞燈大的光量，從而在生產(chǎn)線(line working)的情況下提高了生產(chǎn)率。例如，中等/高壓汞UV燈，金屬鹵化物燈和鎵UV燈(其根據(jù)發(fā)射波長分類)可以用作UV固化燈。通常地，當(dāng)固化液晶或取向膜時(shí)，使用具有約lOOmW/cm2以上照度的高壓汞UV燈。此外，可以在基膜與UV燈之間安裝冷光鏡或冷卻器從而在輻照UV光時(shí)使得LC層的表面溫度可以保持在LC溫度范圍內(nèi)。在通常使用的高壓汞燈的情況下，高純度汞和惰性氣體被密封在由石英玻璃制成的發(fā)光管中，365nm被用作主波長，以及根據(jù)燈的類型，光全向分散。此外，可以使用具有被設(shè)置在用于反射來自燈的光的截面上的橢圓或圓柱采光鏡的燈(直線光燈)來代替棒狀燈。此外，多個(gè)發(fā)光二極管(LED)可以用作光源10。同時(shí)，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，多個(gè)光源以寬度方向排列和以多個(gè)列、平行地沿著基膜的移動(dòng)方向排列。在這種情況下，由于光量的差異，取向方向可能變化，或者可能產(chǎn)生帶狀污跡。關(guān)于此，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，排列光源10從而使在不同列中設(shè)置的光源10可以相互重疊。因此，可以防止由光量的不規(guī)則性和光學(xué)軸的不規(guī)則性導(dǎo)致的污跡的出現(xiàn)。優(yōu)選地，如圖2所示，以不同列設(shè)置的光源10相互重疊約2/3。然而，本發(fā)明并不限于此，以及以不同列設(shè)置的光源10可以以不同的比率相互重疊，例如，1/2。安裝采光板20致使基膜50被均勻的光量輻照。即使當(dāng)使用放電燈作為光源10時(shí)，由于放電燈的燈帽(lamp hat)，會(huì)在用光輻照的部分中引起光量的不規(guī)則性。換言之，由于首先被燈帽反射而后輻照至基膜50上的光的量不同于直接輻照至基膜50上的光的量，因此圖形變得不均勻。為了解決這個(gè)問題，將采光板20安裝在光源10的前面從而導(dǎo)致光均勻地輻照至基膜50的整個(gè)區(qū)域。安裝偏光板30用于偏光。通常地，以布儒斯特角排列的玻璃板、線柵偏光板等可以用作偏光板30。接著，參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明的掩膜包括多個(gè)導(dǎo)縫42，其以預(yù)定的厚度開口。導(dǎo)縫42沿著掩膜40的一側(cè)平行地形成。導(dǎo)縫42提高了光的直線性，而因此提高了圖形的均勻性。具體地，在卷裝進(jìn)出方法中，在用于形成圖形的曝光時(shí)，基膜50通過沿著其彎曲表面移動(dòng)的帶而被傳輸。當(dāng)在卷裝進(jìn)出方法中實(shí)際上形成圖形時(shí)，基膜20和用于形成圖形的掩膜10在它們之間以預(yù)定的間距移動(dòng)。由于掩膜10和基膜20之間的間距，偏振光沒有精確地輻照至所需的位置，致使圖形精確性的程度下降。此外，當(dāng)使用掩膜制造濾光片時(shí)，掩膜10被設(shè)置離開基膜20，在基膜20上形成取向膜。在這種情況下，輻照的偏振光可以在掩膜10和基膜20之間分散。因此，難以使用均勻強(qiáng)度的偏振光輻照整個(gè)所需的區(qū)域。結(jié)果，取向膜圖形的邊界變模糊，而在第一光取向區(qū)域和第二光取向區(qū)域之間的邊界界面中出現(xiàn)沒有形成取向的未取向的區(qū)域。為了解決該問題，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在掩膜40中形成導(dǎo)縫42。由于形成導(dǎo)縫42，提高了輻照光的直線性，以及提高了在基膜50上形成的圖形的均勻性。也就是說，即使在掩膜40與基膜50具有預(yù)定的間距的情形下，亦可以提高光的直線性。同時(shí)，示于圖3中的導(dǎo)縫42可以以多列或者以一列排列。以多列排列的導(dǎo)縫42可以交替地排列從而形成多種圖形。例如，如在圖4中所示，導(dǎo)縫42可以以如下方式排列:第一列的形成導(dǎo)縫42的部分可以被放置在與第二列的沒有形成導(dǎo)縫42的部分的相同延長線上。在此，為了提高光的直線性并形成均勻的圖形，非常重要的是適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)導(dǎo)縫42的厚度t和寬度w以及掩膜40與基膜50之間的間距(下文中稱作“間距a”)。特別地，當(dāng)在掩膜40被附著到基膜50的情形下進(jìn)行曝光時(shí)，導(dǎo)縫42的厚度t的遞減是沒有問題的。然而，當(dāng)在卷裝進(jìn)出方法中形成圖形時(shí)，所述間距a是不可避免的，而且當(dāng)導(dǎo)縫42的厚度t相對(duì)較大時(shí)，即使間距a相對(duì)大，也可以形成圖形。也就是說，當(dāng)導(dǎo)縫42的厚度t大時(shí)，即使所述間距a大到一定程度也可以形成圖形。然而，當(dāng)導(dǎo)縫42的厚度t過大時(shí)，透光率和光量下降，而因此難以得到取向。因此，必須適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)導(dǎo)縫42的厚度t。圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的掩膜的導(dǎo)縫的厚度與寬度之間的關(guān)系和所述導(dǎo)縫與基膜之間的間距的配置圖。參照?qǐng)D5，其示出了導(dǎo)縫42的厚度t和寬度W，以及導(dǎo)縫42與基膜50之間的間距
a。在本文中，將從導(dǎo)縫42的上一側(cè)對(duì)角地延伸至其下一側(cè)的線定義為第一參考線L1。具體地，第一參考線L1是從導(dǎo)縫42的上左端延伸至其下右端的線。此外，將沿著導(dǎo)縫42的一側(cè)延伸的線定義為第二參考線L2。如圖5所示，將第一參考線LI和第二參考線L2與基膜50相交的點(diǎn)之間的距離定義為最大偏差距離b。所述最大偏差距離b指最大距離，通過該最大距離已經(jīng)通過導(dǎo)縫42的光偏離直線路徑并輻照至基膜50上。所有光應(yīng)該以平行于導(dǎo)縫42的一側(cè)經(jīng)過導(dǎo)縫42，然后被輻照至基膜50的圖形區(qū)域S上，但是由于卷裝進(jìn)出方法的特征，必須考慮光被輻照至在圖形區(qū)域S外的區(qū)域(例如第一參考線LI)的情形?；谠撛颍诒景l(fā)明的實(shí)施方式中，通過使輻照至除了正常形成圖形的區(qū)域之外的區(qū)域的光的范圍最小化，均勻地形成了圖形。為此目的，作為源于設(shè)計(jì)說明的結(jié)果，最大偏離距離b優(yōu)選為立體圖像顯示器的單位像素寬度的五分之一(1/5)以下。這是因?yàn)楫?dāng)最大偏差距離b大于單位像素寬度的五分之一時(shí)，顯著地產(chǎn)生串?dāng)_(由其他頻道的電信號(hào)導(dǎo)致頻道產(chǎn)生不想要的信號(hào))。上述設(shè)計(jì)條件可以由下面的公式表示。首先，使用圖5的位置關(guān)系得到的成比例方程可以由公式I表示:t: w = (t+a): (w+b) ----公式 1當(dāng)公式I圍繞最大偏差距離b重新整理時(shí)，最大偏差距離b可以由公式2表示:
權(quán)利要求
1.一種用于在基膜上形成圖形的在卷裝進(jìn)出方法中使用的掩膜，其包括: 多個(gè)導(dǎo)縫，其被開口以具有預(yù)定的厚度和預(yù)定的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，所述導(dǎo)縫被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式: [公式]t ^ 5a 其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度，且0〈a ( 50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，所述導(dǎo)縫被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式: [公式] b = ~ ^ g單位像素寬度 其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度，以及a表示所述掩膜與基膜之間的間距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁具有向下減小的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁使用全反射材料涂布從而提高光的直線性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，所述導(dǎo)縫以預(yù)定的間距排列為多列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜，其中，設(shè)置在不同列中的導(dǎo)縫交替地排列。
8.—種濾光片制造設(shè)備，其包括: 在卷裝進(jìn)出方法中使用的輥； 卷繞在所述輥上的基膜； 產(chǎn)生用于曝光的光的光源； 偏光板，其被安裝在所述光源的發(fā)光側(cè)，并且使從所述光源中產(chǎn)生的光偏振；和掩膜，其致使在所述基膜上形成圖形且包括多個(gè)導(dǎo)縫，所述多個(gè)導(dǎo)縫被開口以具有預(yù)定的厚度和預(yù)定的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其進(jìn)一步包括采光板，其收集光以致使所述基膜的整個(gè)區(qū)域被光均勻地輻照。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述光源包括短弧型放電燈。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述光源包括紫外線(UV)燈，以及在所述UV燈與基膜之間安裝冷卻器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，使多個(gè)光源以多列排列從而使在不同列中排列的光源部分地相互重疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾光片制造設(shè)備，其中，在不同列中排列的光源相互重疊2/3。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述導(dǎo)縫被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式: [公式] t ^ 5a 其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度，且0〈a ( 50mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述導(dǎo)縫被設(shè)計(jì)為滿足下面的公式:[公式] 單位像素寬度 其中，t表示所述導(dǎo)縫的厚度，以及a表示所述掩膜與基膜之間的間距。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁具有向下減小的寬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述導(dǎo)縫的內(nèi)壁使用全反射材料涂布從而提高光的直線性。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，所述導(dǎo)縫以預(yù)定的間距排列為多列。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光片制造設(shè)備，其中，在不同列中設(shè)置的導(dǎo)縫交替地排列。`
全文摘要
本發(fā)明提供了一種掩膜和含有該掩膜的濾光片制造設(shè)備。所述濾光片制造設(shè)備包括在卷裝進(jìn)出方法中使用的輥；卷繞在所述輥上的基膜；產(chǎn)生用于曝光的光的光源；偏光板，其被安裝在所述光源的發(fā)光側(cè)，并且使從所述光源中產(chǎn)生的光偏振；和掩膜，其致使在所述基膜上形成圖形且包括多個(gè)導(dǎo)縫，所述多個(gè)導(dǎo)縫被開口以具有預(yù)定的厚度和預(yù)定的寬度。根據(jù)本發(fā)明，所述基膜的整個(gè)表面可以用均勻的光量輻照。因此，可以在所述基膜的表面上均勻地形成圖形，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，并且可以精確地實(shí)現(xiàn)基膜的性能。
文檔編號(hào)G02B5/30GK103119481SQ201180037021
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者金信英, 洪敬奇, 尹赫, 朱元喆, 趙鏞一, 樸文洙, 高銅浩, 柳秀英 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社