專利名稱：曝光裝置及固化膜的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝光裝置及固化膜的形成方法。
背景技術(shù)：
已知有向涂布在撓性料片上的含有光固化劑的固化性膜照射固化光以使固化性 膜固化的曝光裝置。例如，在日本特開(kāi)昭63-194779號(hào)公報(bào)的曝光裝置中，為了防止固化引 起的固化性膜的褶皺，將照射固化光的區(qū)域設(shè)定為被支撐輥支撐的部分。
還已知有例如日本特開(kāi)平10-10745號(hào)公報(bào)中記載的曝光裝置那樣，使用配置于 光源和固化性膜之間的光掩膜板僅對(duì)固化性膜的局部照射固化光的曝光裝置。在日本特開(kāi) 平10-10745號(hào)公報(bào)中記載的光掩膜板上,設(shè)置有分別在料片的長(zhǎng)度方向(輸送方向)上延 伸且在料片的寬度方向排列的多個(gè)狹縫。根據(jù)日本特開(kāi)平10-10745號(hào)公報(bào)的曝光裝置，能 夠在固化性膜中形成因曝光而進(jìn)行了固化的線狀的曝光部分、以及由于未曝光而未進(jìn)行固 化的線狀的未曝光部分交替排列的、所謂的條紋狀的曝光圖案。這樣獲得的帶固化膜的撓 性料片用于濾色器等的彩色圖案(color pattern)或遮光圖案等中。
可是，在使用日本特開(kāi)平10-10745號(hào)公報(bào)中記載的那樣的曝光裝置進(jìn)行曝光的 情況下，必須避免設(shè)定于未曝光部分的區(qū)域也產(chǎn)生曝光(下面稱為灰霧故障)的情況。因 此，必須減小光掩膜板和支撐輥之間的間隙。
但是，在使光掩膜板靠近支撐輥的情況下，由于支撐輥的形狀，料片的長(zhǎng)度方向兩 端部的光掩膜板和支撐輥之間的間隙(gap)比料片的長(zhǎng)度方向中央部大。因此，當(dāng)增長(zhǎng)料 片的長(zhǎng)度方向的狹縫的長(zhǎng)度時(shí)，在狹縫的兩端部，灰霧故障成為問(wèn)題。因此，料片的長(zhǎng)度方 向的狹縫的長(zhǎng)度需要盡可能縮短。
另一方面，在使用料片的長(zhǎng)度方向的狹縫的長(zhǎng)度短的光掩膜板進(jìn)行固化性膜的固 化的情況下，需要更高照度的光源。然而，當(dāng)使用高照度的光源進(jìn)行固化性膜的固化時(shí)，多 發(fā)生灰霧故障。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明者銳意研究的結(jié)果是，查明了灰霧故障起因于被支撐輥及光掩膜板的支撐部 件反射的固化光。本發(fā)明的目的在于提供一種抑制灰霧故障、并且可獲得良好的曝光圖案 的曝光裝置及固化膜的形成方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的曝光裝置具備金屬制的支撐輥、光源、光掩膜板、掩 膜支撐板。支撐輥具有對(duì)表面形成有光固化性膜的撓性料片(flexible web)的背面進(jìn)行 支撐的周面，輸送所支撐的撓性料片。光源朝向所支撐的撓性料片上的光固化性膜放出固 化光。光掩膜板以與支撐棍靠近的方式配置于光源和支撐棍之間。光掩膜板具有向撓性料 片的輸送方向延伸且在撓性料片的寬度方向排列的多個(gè)狹縫，遮擋固化光。掩膜支撐板配 置于光掩膜板和支撐輥之間，支撐光掩膜板。掩膜支撐板的支撐輥側(cè)的面或/及所述支撐 輥的周面與光掩膜板的支撐輥側(cè)的面相比，固化光更容易散射。
掩膜支撐板的支撐輥側(cè)的面的表面粗糙度Ry(Rmax)優(yōu)選O. 5 μ m以上100 μ π!以下。
支撐棍的周面的表面粗糙度Ry(Rmax)優(yōu)選O. 5 μ m以上100 μ m以下。
本發(fā)明的固化膜的形成方法具有向在輸送中的撓性料片上形成的光固化性膜照射固化光的固化光照射工序，使用具備金屬制的支撐輥、光源、光掩膜板及掩膜支撐板的曝光裝置進(jìn)行該固化光照射工序，從而在撓性料片上形成固化性膜。支撐輥具有對(duì)表面形成有光固化性膜的撓性料片的背面進(jìn)行支撐的周面，輸送所支撐的撓性料片。光源向所支撐的撓性料片上的光固化性膜放出固化光。光掩膜板具有多個(gè)狹縫。多個(gè)狹縫各自向撓性料片的輸送方向延伸。多個(gè)狹縫沿?fù)闲粤掀膶挾确较蚺帕?。光掩膜板以與支撐輥靠近的方式配置于光源和支撐輥之間，遮擋固化光。掩膜支撐板配置于光掩膜板和支撐輥之間，支撐光掩膜板。掩膜支撐板的支撐輥側(cè)的面、或/及所述支撐輥的周面與光掩膜板的支撐輥側(cè)的面相比，固化光更容易散射。
掩膜支撐板的支撐輥側(cè)的面的表面粗糙度Ry(Rmax)優(yōu)選O. 5 μ m以上100 μ π!以下。
支撐棍的周面的表面粗糙度Ry (Rmax)優(yōu)選O. 5 μ m以上100 μ m以下。
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制灰霧故障，并且能夠獲得良好的曝光圖案。


上述目的、優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照添付的附圖，閱讀優(yōu)選的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易理解。
圖1是表示固化膜形成設(shè)備的概要的說(shuō)明圖。
圖2是表示曝光機(jī)的概要的立體圖。
圖3是表不曝光機(jī)的概要的局部剖面圖。
圖4是表示曝光機(jī)的概要的分解立體圖。
圖5是表示光掩膜板及掩膜支撐板的概要的剖面圖。
圖6是表示光掩膜板的概要的平面圖。
圖7是表示形成在支撐薄膜上的固化膜的概要的平面圖。
圖8是表示沿圖7的VII1-VIII線的支撐薄膜和固化膜的剖面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，固化膜形成設(shè)備10具有收納部12、引出部14、固化膜形成單元15。 收納部12收納輥狀的支撐薄膜(下面稱為支撐薄膜輥)11。引出部14從支撐薄膜輥11引出支撐薄膜13。引出部14具備卷芯17和驅(qū)動(dòng)卷芯17的驅(qū)動(dòng)部18。
從收納部12朝向引出部14排列有多個(gè)輸送輥19。利用這些輸送輥19，設(shè)置有支撐薄膜13的輸送路徑25。固化膜形成單元15在支撐薄膜13上形成固化膜26，設(shè)置于輸送路徑25上。引出部14以規(guī)定的張力引出支撐薄膜13，將具有固化膜26的支撐薄膜13 卷繞在卷芯17上。另外，多個(gè)輸送輥19可以全部為自由輥，在多個(gè)輸送輥19中也可以包括驅(qū)動(dòng)輥。
支撐薄膜13具有柔性，且形成網(wǎng)狀。支撐薄膜13的形成材料沒(méi)有特別限定，只要是具有透光性的材料即可，但優(yōu)選聚合物。作為聚合物，例如可舉出?；w維素、環(huán)狀聚烯 烴、含內(nèi)酯環(huán)的聚合體、環(huán)狀聚烯烴、聚碳酸酯等。
固化膜形成單元15具有膜形成裝置31、干燥裝置32、曝光裝置33。膜形成裝置 31將涂布液30涂布于支撐薄膜13的表面13A上，形成包含固化劑的固化性膜27。涂布液 30包含固化劑及溶劑。干燥裝置32使溶劑從固化性膜27中蒸發(fā)。曝光裝置33通過(guò)向固 化性膜27照射固化光，使固化性膜27固化而獲得固化膜26。
膜形成裝置31具有在支撐薄膜13的表面13A上涂布涂布液30的模31A。通過(guò) 涂布涂布液30，在支撐薄膜13的表面13A上形成由涂布液30構(gòu)成的固化性膜27。涂布液 30是將固化劑溶解或者膠體狀分散于適當(dāng)?shù)娜軇┲衼?lái)制作。涂布液30中的固化劑的濃度 根據(jù)用途適當(dāng)選擇，但一般情況下，優(yōu)選10質(zhì)量％以上95質(zhì)量％以下。
(固化劑)
作為固化劑，有紫外線固化劑。
作為紫外線固化劑，例如優(yōu)選使用電離放射線固化性的多官能單體或多官能低聚 物。作為電離放射線固化性的多官能單體及多官能低聚物的官能團(tuán)，優(yōu)選光聚合性、電子束 聚合性、放射線聚合性的官能團(tuán)，其中，優(yōu)選光聚合性官能團(tuán)。作為光聚合性官能團(tuán)，可列 舉(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不飽和的聚合性官能團(tuán)等，其中優(yōu)選(甲 基)丙烯?；?。
固化劑的感度例如在固化光的波長(zhǎng)為365nm的情況下，優(yōu)選為5mJ/cm2以上 IO OmJ/cm2以下，更優(yōu)選為10mJ/cm2以上80mJ/cm2以下。
作為涂布液30中的溶劑，優(yōu)選不使形成支撐薄膜13的物質(zhì)溶解的化合物。另外， 為了提高支撐薄膜13和固化膜26的密合性，優(yōu)選使形成支撐薄膜13的物質(zhì)溶脹的化合 物。進(jìn)而，作為溶劑，沒(méi)有特別限制，只要是固化劑不會(huì)產(chǎn)生沉淀且均勻溶解或分散的溶劑 即可，也可以并用兩種以上的溶劑。
干燥裝置32具有向固化性膜27吹干燥風(fēng)32A的干燥風(fēng)供給機(jī)32B。通過(guò)向固化 性膜27吹干燥風(fēng)32A，能夠使溶劑從固化性膜27中蒸發(fā)。
曝光裝置33具備曝光箱40、和配置于曝光箱40內(nèi)的曝光裝置主體。曝光裝置主 體具備支撐輥41、殼體42、氣體供給機(jī)43、曝光機(jī)44、氣體吸引機(jī)45。
支撐輥41用于通過(guò)周面41A對(duì)支撐薄膜13的背面13B進(jìn)行支撐并輸送，其配置 于曝光箱40內(nèi)。支撐輥41與輸送輥19 一起形成曝光箱40內(nèi)的輸送路徑25。作為支撐輥 41的形成材料，可以使用金屬例如不銹鋼或陶瓷等。另外，對(duì)支撐輥41實(shí)施鍍硬鉻。支撐 棍41的半徑優(yōu)選400mm 900mm。
殼體42覆蓋輸送路徑25中由支撐輥41形成的部分。殼體42按照靠近輸送路徑 25的方式設(shè)置。在殼體42內(nèi)，從支撐薄膜13的輸送方向(下面稱為X方向)上游側(cè)向下 游側(cè)，排列有氣體供給機(jī)43、曝光機(jī)44、氣體吸引機(jī)45。
對(duì)于氣體供給機(jī)43，為了用不活潑氣體充滿殼體42內(nèi)，向殼體42內(nèi)供給不活潑氣 體。氣體吸引機(jī)45吸引殼體42內(nèi)的氣體。
如圖2所不，曝光機(jī)44具備光源51、反射板52、波長(zhǎng)選擇濾波器53、ND濾光器 (neutral density filter) 54、曝光區(qū)域調(diào)節(jié)板55、光掩膜板56、掩膜支撐部57。
光源51放出固化光，按照與支撐輥41相對(duì)的方式配置。作為固化光，有紫外線及可見(jiàn)光。
作為光源51例如可使用紫外線燈。作為紫外線燈，例如有低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈等。光源51的照度例如在 500mff/cm2 以上 1000mW/cm2 以下。
反射板52用于反射來(lái)自光源51的固化光，其按照在支撐輥41側(cè)形成有開(kāi)口的方式包圍光源51。反射板52可以使用鋁鏡、冷鏡等公知的部件。
從光源51朝向支撐輥41依次排列波長(zhǎng)選擇濾波器53、ND濾光器54、曝光區(qū)域調(diào)節(jié)板55、光掩膜板56、和掩膜支撐部57。
作為波長(zhǎng)選擇濾波器53，可使用長(zhǎng)通濾波器及短通濾波器或?qū)⑺鼈兘M合而成的濾波器。
曝光區(qū)域調(diào)節(jié)板55遮擋來(lái)自光源51的部分固化光，用于調(diào)節(jié)照射固化光的區(qū)域 (下面稱為照射區(qū)域)41SA(參照?qǐng)D3)的范圍。照射區(qū)域41SA設(shè)定在周面41A上。作為曝光區(qū)域調(diào)節(jié)板55，例如可使用對(duì)玻璃板的表面實(shí)施了鍍硬鉻的調(diào)節(jié)板。
如圖3及圖4所示，光掩膜板56按照覆蓋照射區(qū)域41SA的方式配置。光掩膜板 56用于遮擋來(lái)自光源51的固化光，其按照靠近支撐輥41的方式配置。光掩膜板56和支撐棍41的間隙G在50 μ m以上1000 μ m以下。光掩膜板56被平坦地形成。作為光掩膜板 56，為了防止因吸收固化光而產(chǎn)生的熱變形，優(yōu)選容易反射固化光的掩膜板，例如可使用在玻璃板56G的表面設(shè)置有鍍硬鉻層56CR的掩膜板(參照?qǐng)D5)。
另外，光掩膜板56在X方向中央部具有多個(gè)沿X方向延伸的狹縫56S。多個(gè)狹縫 56S沿支撐薄膜13的寬度方向(下面稱為Y方向)以一定的間距排列。如圖6所示，X方向上的狹縫56S的長(zhǎng)度LX例如在5mm以上50mm以下。Y方向上的狹縫56S的長(zhǎng)度LY例如在50 μ m以上IOmm以下。Y方向上的狹縫56S的形成間距P例如在10 μ m以上IOmm以下。
如圖2及圖3所示，掩膜支撐部57從支撐輥41側(cè)支撐光掩膜板56，其具備上游支撐板57A和下游支撐板57B。上游支撐板57A支撐光掩膜板56的X方向上游側(cè)。下游支撐板57B支撐光掩膜板56的X方向下游側(cè)。
上游支撐板57A和下游支撐板57B分別被平坦地形成。作為上游支撐板57A及下游支撐板57B的形成材料，與光掩膜板56相比，優(yōu)選固化光更容易散射的材料，例如，如圖5 所示，可使用在玻璃板57G上設(shè)置有鋁的陽(yáng)極氧化皮膜57AL的材料等。陽(yáng)極氧化皮膜57A 例如通過(guò)alumite (注冊(cè)商標(biāo))處理而形成。
對(duì)于上游支撐板57A及下游支撐板57B對(duì)于固化光的反射率R57,比光掩膜板56 對(duì)于固化光的反射率R56低，例如，(R57ZR56)的值在O. 05以上O. 9以下。在此，反射率可通過(guò)分光反射率計(jì)(URE-50USHI0電機(jī)株式會(huì)社制)進(jìn)行測(cè)定。另外，反射率R57例如為I 7%，反射率R56例如為8 20%。
優(yōu)選對(duì)上游支撐板57A及下游支撐板57B實(shí)施壓花加工。進(jìn)行壓花加工的部分可以是上游支撐板57A及下游支撐板57B的整體，也可以為上游支撐板57A及下游支撐板57B 中與支撐輥41相對(duì)的面。上游支撐板57A及下游支撐板57B的表面粗糙度Ry (Rmax)例如優(yōu)選O. 5 μ m以上IOOm以下。表面粗糙度Ry(Rmax)的測(cè)定方法采用JIS B0601 (1993)。
對(duì)本發(fā)明的作用進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，引出部14從收納部12以規(guī)定的張力引出支撐薄膜13。支撐薄膜13以規(guī)定的移動(dòng)速度(例如為5m/分鐘以上50m/分鐘以下)通過(guò)固化膜形成單元15。在從固化膜形成單元15送出的支撐薄膜13的表面13A上形成有固化膜26。具有固化膜26的支撐薄膜13通過(guò)引出部14卷繞在卷芯37上。
在固化膜形成單元15中，模31A向支撐薄膜13的表面13A涂布涂布液30。通過(guò)涂布涂布液30，在表面13A上形成由涂布液30組成的固化性膜27。
干燥風(fēng)供給機(jī)32B向支撐薄膜13上的固化性膜27吹干燥風(fēng)32A，使溶劑從固化性膜27中蒸發(fā)。干燥風(fēng)32A的溫度優(yōu)選10°C以上150°C以下，更優(yōu)選20°C以上120°C以下。 溶劑從固化性膜27中的蒸發(fā)優(yōu)選進(jìn)行至固化性膜27中的殘留溶劑量達(dá)到O. 5質(zhì)量％以下。
從干燥裝置32送出的固化性膜27的厚度優(yōu)選O. 01 μ m以上，更優(yōu)選O. 05 μ m以上。另外，固化性膜27的厚度優(yōu)選30 μ m以下，更優(yōu)選15 μ m以下。
曝光裝置33使用光掩膜板56、將來(lái)自光源51的固化光朝向照射區(qū)域41SA進(jìn)行照射。來(lái)自光源51的固化光中，向光掩膜板56照射的固化光被光掩膜板56反射。被光掩膜板56反射的固化光主要向光源51側(cè)前進(jìn)。另一方面，來(lái)自光源51的固化光中，通過(guò)了狹縫56S的固化光被照射到位于照射區(qū)域41SA上的固化性膜27中與狹縫56S面對(duì)的部分。 通過(guò)向固化性膜27照射固化光，由固化性膜27獲得固化膜26。
在固化膜26上，通過(guò)固化光的照射進(jìn)行了固化的曝光部分26R和還未照射固化光而未進(jìn)行固化的未曝光部分26M在Y方向交替排列，形成所謂的條紋狀的曝光圖案(參照?qǐng)D7及圖8)。
但是，照射到固化性膜27的固化光在周面41A處被反射。由周面41A反射的固化光若被上游支撐板57A和下游支撐板57B反射，則會(huì)照射至成為固化性膜27中未預(yù)定照射固化光的部分、即未曝光部分26M(參照?qǐng)D7及圖8)的部分，結(jié)果產(chǎn)生灰霧故障。
在曝光裝置33中，上游支撐板57A和下游支撐板57B與光掩膜板56相比，固化光更容易散射，因此，在周面41A處被反射的固化光被上游支撐板57A和下游支撐板57B散射。其結(jié)果是，抑制了在周面41A處被反射的固化光照射至成為未曝光部分26M(參照?qǐng)D7 及圖8)的部分。其結(jié)果是，能夠抑制灰霧故障。
另外，作為支撐輥41，也可以使用與光掩膜板56相比，固化光更容易散射的支撐輥。由此，向固化性膜27照射的固化光在周面41A散射。在周面41A處被散射的固化光與被周面41A反射的固化光相比，難以照射至固化性膜27中未預(yù)定照射固化光的部分。其結(jié)果是，能夠抑制灰霧故障。
周面41A對(duì)于固化光的反射率R4ia比光掩膜板56對(duì)于固化光的反射率R56低，例如，(R41A/R56)的值在O. 05以上O. 9以下。另外，反射率R4ia例如為I 7%。
優(yōu)選對(duì)周面41A實(shí)施壓花加工。進(jìn)行壓花加工的部分可以為整個(gè)周面41A，也可以為在對(duì)支撐薄膜13進(jìn)行了卷繞時(shí)露出的部分。周面41A的表面粗糙度Ry(Rmax)例如優(yōu)選 O. 5μπι以上100 μ m以下。
另外，在上述實(shí)施方式中，掩膜支撐部57與光掩膜板56相比，固化光更容易散射, 即固化光的反射率更低。但是，本發(fā)明不限定于此，也可以設(shè)定為掩膜支撐部57比光掩膜板56更容易吸收固化光。
[實(shí)施例]
為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)I 3。
(實(shí)驗(yàn)I)
<制作透明支撐體A>
將下述的組合物投入攪拌槽中，邊加熱邊攪拌，使各成分溶解，制備酰化纖維素溶液A。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，其特征在于，其具備金屬制的支撐輥，其具有對(duì)表面形成有光固化性膜的撓性料片的背面進(jìn)行支撐的周面，輸送所支撐的撓性料片；光源，其向所支撐的所述撓性料片上的所述光固化性膜放出固化光；光掩膜板，其以與所述支撐輥靠近的方式配置于所述光源和所述支撐輥之間，具有向所述撓性料片的輸送方向延伸且在所述撓性料片的寬度方向排列的多個(gè)狹縫，遮擋所述固化光；以及掩膜支撐板，其配置于所述光掩膜板和所述支撐輥之間，支撐所述光掩膜板，其中，所述掩膜支撐板的所述支撐輥側(cè)的面或/及所述支撐輥的周面與所述光掩膜板的所述支撐輥側(cè)的面相比，所述固化光更容易散射。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述掩膜支撐板的所述支撐輥側(cè)的面的表面粗糙度Ry(Rmax)為O. 5 μ m以上100 μ m 以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于，所述支撐棍的周面的表面粗糙度Ry(Rmax)為O. 5 μ m以上100 μ m以下。
4.一種固化膜的形成方法，其是在撓性料片上形成固化膜，所述固化膜的形成方法的特征在于，其具有向在輸送中的所述撓性料片上形成的光固化性膜照射固化光的固化光照射工序，其中，使用具備金屬制的支撐輥、光源、光掩膜板及掩膜支撐板的曝光裝置進(jìn)行所述固化光照射工序，所述支撐輥具有對(duì)表面形成有光固化性膜的所述撓性料片的背面進(jìn)行支撐的周面，輸送所支撐的撓性料片，所述光源向所支撐的所述撓性料片上的所述光固化性膜放出固化光，所述光掩膜板具有向所述撓性料片的輸送方向延伸且在所述撓性料片的寬度方向排列的多個(gè)狹縫，且以與所述支撐輥靠近的方式配置于所述光源和所述支撐輥之間，遮擋所述固化光，所述掩膜支撐板配置于所述光掩膜板和所述支撐輥之間，支撐所述光掩膜板，所述掩膜支撐板的所述支撐輥側(cè)的面或/及所述支撐輥的周面與所述光掩膜板的所述支撐輥側(cè)的面相比，所述固化光更容易散射。
5.如權(quán)利要求4所述的固化膜的形成方法，其特征在于，所述掩膜支撐板的所述支撐輥側(cè)的面的表面粗糙度Ry(Rmax)為O. 5 μ m以上100 μ m 以下。
6.如權(quán)利要求4或5所述的固化膜的形成方法，其特征在于，所述支撐輥的周面的表面粗糙度Ry(Rmax)為O. 5 μ m以上100 μ m以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曝光裝置以及固化膜的形成方法，曝光機(jī)(44)具備金屬制的支撐輥(41)、光源(52)、光掩膜板(56)及掩膜支撐部(57)。支撐輥(41)從背面通過(guò)周面(41A)一邊支撐一邊輸送表面形成有固化性膜(27)的支撐薄膜(13)。光源(52)向被支撐輥(41)支撐的支撐薄膜(13)上的固化性膜(27)放出固化光。光掩膜板(56)遮擋固化光。光掩膜板(56)以與支撐輥(41)靠近的方式配置于光源(52)及支撐輥(41)之間，具有向X方向延伸且沿Y方向排列的狹縫(56S)。掩膜支撐部(57)配置于光掩膜板(56)和支撐輥(41)之間，從支撐輥(41)側(cè)支撐光掩膜板(56)。掩膜支撐部(57)與光掩膜板(56)相比，固化光更容易散射。
文檔編號(hào)G03F7/00GK103034070SQ20121044864
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者香川英章, 佐野貴之, 沖和宏 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社