露光装置
【課題】
熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置を提供する。
【解決手段】
ディスプレイ用のフィルム７を、搬送しながらフォトマスク３，４を介して露光する露光装置であって、開口部３１を有する第１フォトマスク部３と、前記フィルム７の搬送方向Ａと垂直な方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、前記開口部３１の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部４１を有する第２フォトマスク部４と、を含んで構成されたものである。
熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置を提供する。
【解決手段】
ディスプレイ用のフィルム７を、搬送しながらフォトマスク３，４を介して露光する露光装置であって、開口部３１を有する第１フォトマスク部３と、前記フィルム７の搬送方向Ａと垂直な方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、前記開口部３１の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部４１を有する第２フォトマスク部４と、を含んで構成されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元ディスプレイ用の位相差フィルムを露光する露光装置に関し、詳しくは、フォトマスクを介してフィルムの露光対象部分を露光することにより、フィルムへの露光を制限し、熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元映像を表示する３次元ディスプレイの開発が進んでいる。３次元映像の表示方式として、例えば、右眼用の映像と左眼用の映像とをそれぞれディスプレイの画面に表示し、これを偏光めがねをかけた状態で観察する方式がある（例えば特許文献１参照）。この方式は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのディスプレイの前面に、パターニングされた位相差フィルムを配置することで実現される。このような位相差フィルムでは、左右の眼にそれぞれ入射する光の偏光状態を制御するために、リターデンションや光学軸をディスプレイの画素レベルでパターニングすることが必要となる。
【０００３】
上記位相差フィルムは、配向材料を塗布したフィルムを、偏光方向の異なる２種類の偏光により露光してパターニングすることで形成される。このようなフィルムの露光方法として、配向材料を塗布して乾燥させた基板上に、フォトマスクを用いて、選択的な領域にのみ偏光紫外線を露光し、続いて、前記偏光紫外線と偏光方向の異なる偏光紫外線を全面露光する方法があった（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６８６９７５号明細書
【特許文献２】特開２０１０−１５２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来の露光方法においては、偏光紫外線を全面露光することにより、露光光によってフィルムに熱が加わり、フィルムが変形するおそれがあった。
【０００６】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明による露光装置は、ディスプレイ用のフィルムを、搬送しながらフォトマスクを介して露光する露光装置であって、開口部を有する第１フォトマスク部と、前記フィルムの搬送方向と垂直な方向において、前記開口部よりも細幅に形成され、前記開口部の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部を有する第２フォトマスク部と、を含んで構成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による露光装置によれば、前記第１フォトマスク部に形成された開口部を介してフィルムを露光することにより、フィルムの露光対象部分以外への露光を制限し、熱によるフィルムの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による露光装置の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】前記露光装置の第１フォトマスクと第２フォトマスクとを示す平面図である。
【図３】前記第１フォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図４】前記第１フォトマスクのさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図５】前記第１フォトマスクのさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図６】前記第２フォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図７】図１のアライメントカメラの撮像状態を示す説明図である。
【図８】前記露光装置のアライメントマーク形成手段によるフィルムアライメントマークの形成を示す平面図である。
【図９】前記第２フォトマスクとフィルムとを示す平面図であり、（ａ）は両者がずれた状態、（ｂ）は両者が位置合わせされた状態を示す。
【図１０】前記露光装置のフォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明による露光装置の第２実施形態を示す概略図である。
【図１２】前記露光装置の第１フォトマスクと第２フォトマスクとを示す平面図である。
【図１３】前記露光装置のフォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による露光装置の第１実施形態を示す概略図である。この露光装置は、３次元ディスプレイ用の位相差フィルム（以下単に「フィルム」という。）７を搬送しながらフォトマスク３，４を介して露光してパターニングを行うものである。まず、露光対象物であるフィルム７について説明する。この露光装置により露光されるフィルム７は、図２に示すように、その全面のうち、フィルム７の搬送方向Ａと垂直な方向（以下「幅方向」という。）の両端から所定距離までの部分を除いた部分が、露光によりパターニングを行われるべき露光対象部分７１となっており、この露光対象部分７１には、偏光紫外線を照射することにより、その配向方向が可逆的に変化する配向材料が塗布されている。この配向材料に、例えばＣＷ（Clockwise：時計回り）円偏光を照射した後、ＣＣＷ（Counter Clockwise：反時計回り）円偏光を照射すると、配向方向はＣＣＷ円偏光を照射した場合の配向方向となる。このような配向材料として、例えば、アゾベンゼン誘導体、桂皮酸エステル、クマリン、カルコン、ベンゾフェノン又はポリイミド等のフォトレジストが使用される。
【００１１】
前記フィルム７の全面のうち、幅方向の両端から所定距離までの部分、すなわち前記露光対象部分７１の両側の部分の片側の少なくとも一部には、後述するフィルムアライメントマーク７２が形成されるアライメントマーク形成領域７３が設けられている。このアライメントマーク形成領域７３には、レーザによりマーキング可能な露光材料や有色塗布材等が塗布されている。
【００１２】
このフィルム７を露光する前記露光装置は、図１に示すように、搬送手段１と、露光光源２と、第１フォトマスク３と、第２フォトマスク４と、アライメントカメラ５と、アライメントマーク形成手段６と、を含んで構成される。
【００１３】
前記搬送手段１は、露光される前記フィルム７をロール・トゥ・ロール方式で一定方向に連続的に搬送するものであって、フィルム７の搬送方向（以下単に「搬送方向」という。）Ａの手前側（図１の左側）に設けられた送り出しローラー１１と、搬送方向Ａの奥側（図１の右側）に設けられた巻取りローラー１２と、前記送り出しローラー１１と巻取りローラー１２との間に設けられた複数の中間ローラー１３とからなる。
【００１４】
前記送り出しローラー１１には露光前のフィルム７が巻き付けられており、この送り出しローラー１１が回転することで、フィルム７が搬送方向Ａに送り出される。送り出されたフィルム７は、複数の中間ローラー１３に支持されながら搬送され、露光された後、前記巻取りローラー１２に巻き取られる。送り出しローラー１１と巻取りローラー１２との間に中間ローラー１３を設けることにより、搬送中のフィルム７の蛇行、しわ、位置ずれ等を抑制することができる。このような搬送手段１のそれぞれのローラー１１，１２，１３の配置や幅、中間ローラー１３の設置数は製造ラインの状況に応じて適宜設定すればよい。また、搬送手段１は、上記ロール・トゥ・ロール方式に限られず、例えばコンベア等を使用してもよい。
【００１５】
搬送手段１により搬送されたフィルム７の上方には、露光光源２が設けられている。この露光光源２は、搬送中のフィルム７に紫外線を照射してパターニングするためのものであって、例えば水銀ランプ、キセノンランプ、エキシマランプ及び紫外線ＬＥＤ等の連続光や、パルスレーザ光を射出する光源が使用される。
【００１６】
この露光光源２から照射される露光光として、異なる偏光方向を有する２種類の偏光、例えば、ＣＷ円偏光とＣＣＷ円偏光とが使用される。本実施形態において、ＣＷ円偏光が搬送方向Ａの手前側で、ＣＣＷ円偏光が奥側でそれぞれフィルム７に照射されるが、照射される順番は逆でもよい。また、露光光の照射される角度は、露光可能な範囲内の角度から任意に選択すればよく、例えばフィルム７に対して垂直であってもよいし、フィルム７に対して４５度傾斜していてもよい。この露光光は、フィルム７に塗布される配向材料に応じて選択される。
【００１７】
本実施形態において、露光光源２は、フィルム７の上方に１つだけ設けられているが、複数設けられてもよい。例えば、２つの露光光源２を設け、一方はＣＷ円偏光を照射し、他方はＣＣＷ円偏光を照射するように構成してもよい。
【００１８】
前記露光光は、露光光源２とフィルム７との間に設けられたフォトマスク３，４を介してフィルム７にそれぞれ照射される。本実施形態において、搬送方向Ａの手前側に第１フォトマスク３が、奥側に第２フォトマスク４が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、第１フォトマスク３は、幅方向において、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って形成された開口部３１を有する。この開口部３１は、搬送方向Ａの長さがＬ１、幅方向の幅がＷ１の長方形に形成されており、この開口部３１の幅Ｗ１は、少なくとも露光対象部分７１の全幅Ｗと等しいか、もしくは大きくなるように設定されている。前記搬送方向Ａの長さＬ１は、フィルム７を露光可能な長さであればよく、露光光の強度、露光光源２からフィルム７までの距離、フィルム７の搬送速度等に応じて設定される。また、前記開口部３１の形状は、フィルム７を露光可能な形状であればよく、例えば楕円形やスリット状であってもよい。
【００２０】
例えば、図３に示すように、第１フォトマスク３を、平行な複数のスリット状の開口部３１を有するように形成してもよい。また、図４に示すように、第１フォトマスク３を所定間隔で複数設け、それぞれの第１フォトマスク３を介して順次露光するようにしてもよい。これにより、一度の露光でフィルム７に加えられる熱が少なくなり、熱によるフィルム７の変形をさらに抑制することができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態において、露光装置は、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って形成された開口部３１を有する第１フォトマスク３を１つ有するが、図５に示すように、複数の第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを有する構成としてもよい。
【００２２】
第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれの第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを介して露光されるフィルム７の露光対象部分７１ａ，７１ｂ，７１ｃの全幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに渡って形成された開口部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有する。第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃは、開口部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して前記フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されている。このような構成により、それぞれの第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを小型化することができる。したがって、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗが広く、単一の第１フォトマスク３による露光が困難な場合であっても、複数の小型の第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを使用することにより露光することができる。
【００２３】
ここで、図５においては、前記第１フォトマスク３ａ，３ｂは、露光対象部分７１ａ，７１ｂが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ａと７１ｂとが重複する部分において、開口部３１ａは、第１フォトマスク３ｂ側が狭くなるように形成され、開口部３１ｂは、第１フォトマスク３ａ側が狭くなるように形成されている。
【００２４】
同様に、前記第１フォトマスク３ｂ，３ｃは、露光対象部分７１ｂ，７１ｃが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ｂと７１ｃとが重複する部分において、開口部３１ｂは、第１フォトマスク３ｃ側が狭くなるように形成され、開口部３１ｃは、第１フォトマスク３ｂ側が狭くなるように形成されている。
【００２５】
このような構成により、露光対象部分７１のうち、前記重複した部分について、露光量を調整することができる。したがって、露光対象部分７１における露光ムラの発生を抑制することができる。
【００２６】
なお、図５において第１フォトマスク３は３枚であるが、フィルム７の幅に応じて、２枚以上の複数枚の第１フォトマスク３を使用してもよい。また、前記重複する部分における開口部３１の形状は、露光量を調整可能な形状であればどのような形状でもよい。さらに、複数の第１フォトマスク３は、露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されればよく、それぞれの第１フォトマスク３の間の搬送方向Ａに対する位置関係は任意である。
【００２７】
図１に示すように、露光光源２から射出されたＣＷ円偏光は、第１フォトマスク３の開口部３１を通過して、その下方を搬送されているフィルム７に照射される。本実施形態において、この第１フォトマスク３は、第１フォトマスク部３２を有する１枚のフォトマスクとして使用される。
【００２８】
第１フォトマスク３より搬送方向Ａの奥側には第２フォトマスク４が設けられている。第１フォトマスク３と第２フォトマスク４との間の距離は任意に設定すればよい。また、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４とを介して露光光を照射する露光光源２をそれぞれ別個に設けてもよい。
【００２９】
この第２フォトマスク４は、図２に示すように、幅方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って所定間隔Ｗ２で配置された複数の小開口部４１を有する。この小開口部４１は、搬送方向Ａの長さがＬ２、幅方向の幅がＷ３の長方形に形成されており、この幅Ｗ３と、前記間隔Ｗ２とは等しい大きさとされている。前記搬送方向Ａの長さＬ２は、フィルム７を露光可能な長さであればよく、露光光の強度、露光光源２からフィルム７までの距離、フィルム７の搬送速度等に応じて設定される。また、前記小開口部４１の形状は、フィルム７を露光可能な形状であればよく、例えば楕円形やスリット状であってもよい。小開口部４１の配置の間隔Ｗ２及び幅Ｗ３は、フィルム７が前面に配置されるディスプレイに形成された画素の配列ピッチと等しい。
【００３０】
図１に示すように、露光光源２から射出されたＣＣＷ円偏光は、第２フォトマスク４の小開口部４１を通過して、その下方を搬送されているフィルム７に照射される。本実施形態において、この第２フォトマスク４は、第２フォトマスク部４２を有する１枚のフォトマスクとして使用される。したがって、本実施形態においては、２枚のフォトマスク３，４によりフィルム７のパターニングが行われる。
【００３１】
前記第２フォトマスク４には、マスクアライメントマーク４３が設けられている。このマスクアライメントマーク４３は、第２フォトマスク４とフィルム７とを位置合わせするためのものであって、図２に示すように、第２フォトマスク４のうち、小開口部４１より幅方向の外側に設けられている。
【００３２】
このマスクアライメントマーク４３は、後述するアライメントカメラ用の照明を透過させる窓部４４と、前記フィルムアライメントマーク７２と位置合わせするため、前記窓部４４の中央部に形成されたマーク４５とから構成されている。本実施形態において、マーク４５は、十字型とされているが、フィルムアライメントマーク７２とアライメント可能な形状であればよく、例えば長方形、円形、Ｌ字型等であってもよい。
【００３３】
本実施形態において、露光装置は、幅方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って所定間隔Ｗ２で配置された複数の小開口部４１を有する第２フォトマスク４を１つ有するが、図６に示すように、複数の第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを有する構成としてもよい。
【００３４】
第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれの第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを介して露光されるフィルム７の露光対象部分７１ａ，７１ｂ，７１ｃの全幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに渡って所定間隔で配置された複数の小開口４１ａ，４１ｂ，４１ｃを有する。第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃは、小開口部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して前記フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されている。このような構成により、それぞれの第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを小型化することができる。したがって、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗが広く、単一の第２フォトマスク４による露光が困難な場合であっても、複数の小型の第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを使用することにより露光することができる。
【００３５】
ここで、図６においては、前記第２フォトマスク４ａ，４ｂは、露光対象部分７１ａ，７１ｂが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ａと７１ｂとが重複する部分において、小開口部４１ａは、第２フォトマスク４ｂ側が狭くなるように形成され、小開口部４１ｂは、第２フォトマスク４ａ側が狭くなるように形成されている。
【００３６】
同様に、前記第２フォトマスク４ｂ，４ｃは、露光対象部分７１ｂ，７１ｃが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ｂと７１ｃとが重複する部分において、小開口部４１ｂは、第２フォトマスク４ｃ側が狭くなるように形成され、小開口部４１ｃは、第２フォトマスク４ｂ側が狭くなるように形成されている。
【００３７】
このような構成により、露光対象部分７１のうち、前記重複した部分について、露光量を調整することができる。したがって、露光対象部分７１における露光ムラの発生を抑制することができる。
【００３８】
なお、図６において第２フォトマスク４は３枚であるが、フィルム７の幅に応じて、２枚以上の複数枚の第２フォトマスク４を使用してもよい。また、前記重複する部分における小開口部４１の形状は、露光量を調整可能な形状であればどのような形状でもよい。さらに、複数の第２フォトマスク４は、露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されればよく、それぞれの第２フォトマスク４の間の搬送方向Ａに対する位置関係は任意である。
【００３９】
フィルム７を挟んでこのアライメントマーク４３の反対側、すなわちフィルム７の下方には、図１に示すように、アライメントカメラ５が設けられている。このアライメントカメラ５は、前記マスクアライメントマーク４３とフィルムアライメントマーク７２とを撮像して、第２フォトマスク４とフィルム７とを位置合わせするためのものであって、ＣＣＤカメラやラインＣＣＤカメラが使用される。
【００４０】
図７に示すように、第２フォトマスク４を挟んでアライメントカメラ５の反対側、すなわち、第２フォトマスク４の上方には、撮像用の照明手段５１が設けられている。この照明手段５１は、露光光源２に含まれてもよいし、別々に設けられてもよい。アライメントカメラ５は、照明手段５１により、マスクアライメントマーク４３及びフィルムアライメントマーク７２を透過照明で撮像する。撮像の際、フィルム７と第２フォトマスク４とではアライメントカメラ５からの光路長が異なるため、アライメントカメラ５には、この光路差をなくすための光路差板５２が備えられている。この光路差板５２を介して撮像することにより、マスクアライメントマーク４３及びフィルムアライメントマーク７２の両方にフォーカス（ピント）を合わせ明瞭に撮像することができる。なお、アライメントカメラ５は、透過照明に限らず、落射照明や側射照明を使用してもよい。
【００４１】
前記第２フォトマスク４より搬送方向Ａの手前側には、アライメントマーク形成手段６が設けられる。このアライメントマーク形成手段６は、フィルム７のアライメントマーク形成領域７３にレーザを照射してフィルムアライメントマーク７２を形成するレーザマーカであり、図８に示すように、前記アライメントマーク形成領域７３に点線状のフィルムアライメントマーク７２を形成する。このアライメントマーク形成手段６に使用するレーザは、アライメントマーク形成領域７３に塗布された露光材料や有色塗布材等の種類に応じて選択すればよく、例えば、ＹＡＧレーザやＣＯ２レーザが使用される。レーザを前記露光材料等に照射してフィルムアライメントマーク７２を形成するので、フィルム７自体にレーザを照射する場合に比べ、低いレーザ出力でフィルムアライメントマーク７２を形成することができる。
【００４２】
本実施形態において、アライメントマーク形成手段６としてレーザマーカを使用するが、他の方法によりフィルムアライメントマーク７２を形成してもよく、また、予めフィルムアライメントマーク７２が形成されたフィルム７を使用してもよい。さらに、アライメントマーク形成手段６は、第２フォトマスク４より搬送方向Ａの手前側に設けられればよく、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４との間に設けられてもよい。
【００４３】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図１〜図９を参照して説明する。
まず、フィルム７が送り出しローラー１１から巻取りローラー１２に向かって送り出されると、アライメント形成手段６が、図８に示すように、その下方を通過するフィルム７のアライメントマーク形成領域７３にレーザを照射し、フィルムアライメントマーク７２を形成する。
【００４４】
次に、フィルム７は、図２に示すように、第１フォトマスク３を介して、露光光源２からＣＷ円偏光を照射され、露光される。第１フォトマスク３の開口部３１は、フィルム７の露光対象部分７１の幅方向の全幅に渡って開口しているため、フィルム７の露光対象部分７１は、幅方向の全幅に渡って同時に露光される。したがって、第１フォトマスク３の精密な位置合わせが不要となり、露光装置の構成を単純にすることができる。また、露光対象部分７１以外への露光光の照射は第１フォトマスク３により制限されるため、露光に必要な量以上の紫外線がフィルム７に照射され難く、熱によるフィルム７の変形を抑制することができる。
【００４５】
第１フォトマスク３を介してＣＷ円偏光を照射され、露光対象部分７１の全面を一方向へ配向されたフィルム７は、第２フォトマスク４を介して、露光光源２からＣＣＷ円偏光をさらに照射され、露光される。このフィルム７が第２フォトマスク４の下方を通過する際、アライメントカメラ５がフィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とを撮像することにより、フィルム７と第２フォトマスク４とは位置合わせされる。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とが幅方向にずれていた場合、アライメントカメラ５によりこのずれが検出され、この検出結果に基づき、第２フォトマスク４は幅方向に矢印Ｂのように移動される。また、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とを幅方向に所定距離ずらして設け、当該所定距離からのずれを、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３のずれとして検出することとしてもよい。これにより、図９（ｂ）に示すように、フィルム７と第２フォトマスク４とが位置合わせされる。このように、フィルム７を搬送しながら、フィルム７と第２フォトマスク４との位置合わせを常時行うことにより、フィルム７がしわ、たるみ、変形等により位置ずれを生じさせた場合であっても、フィルム７を精度よく露光することができる。
【００４７】
フィルム７の露光対象部分７１には、配向方向が可逆的に変化する配向材料が塗布されているため、第２フォトマスク４を介してＣＣＷ円偏光を露光されると、露光された部分だけ、ＣＷ円偏光により配向した方向と反対の方向に配向される。第２フォトマスク４の小開口部４１は、間隔Ｗ２と幅Ｗ３との大きさが等しいため、フィルム７は、２つの配向方向が順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００４８】
露光によるパターニングが完了したフィルム７は、巻取りローラー１２に巻き取られる。なお、フィルム７は、巻き取られる前にさらに他の処理を施されてもよい。
【００４９】
本実施形態において、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４とはそれぞれ別々のフォトマスクとして設けられたが、これらを１つにまとめ、図１０に示すような、開口部３１を有する第１フォトマスク部３２と、小開口部４１及びマスクアライメントマーク４３を有する第２フォトマスク部４２と、を備える単一のフォトマスク８として設けられてもよい。これにより、１枚のフォトマスク８で、フィルム７のパターニングを行うことができる。
【００５０】
図１１は、本発明による露光装置の第２実施形態を示す概略図である。この露光装置により露光されるフィルム７の露光対象部分７１には、偏光紫外線を照射することにより、その配向方向が非可逆的に変化する配向材料が塗布されている。この配向材料に、例えばＣＷ円偏光を照射した後、ＣＣＷ円偏光を照射しても、配向方向はＣＷ円偏光を照射した場合の配向方向のままである。
【００５１】
本実施形態において、第１実施形態による露光装置とフォトマスクの配置が逆になっており、第１フォトマスク３は、第２フォトマスク４に対して搬送方向Ａの奥側に設けられている。これにともない、第２フォトマスク４に設けられたマスクアライメントマーク４３を撮像するアライメントカメラ５は、マスクアライメントマーク４３の下方に設けられ、第１実施形態の場合より、搬送方向Ａの手前側に設けられる。
【００５２】
このように構成された露光装置の動作について、図１１，１０を参照して説明する。
フィルム７は、図１１に示すように、第２フォトマスク４を介して、露光光源２からＣＷ円偏光を照射され、露光される。図１２に示すように、第２フォトマスク４の小開口部４１は、間隔Ｗ２と幅Ｗ３との大きさが等しいため、フィルム７は、一方向に配向された部分と配向されていない部分とが順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００５３】
このフィルム７は、次に、第１フォトマスク３を介して、露光光源２からＣＣＷ円偏光を照射される。フィルム７の露光対象部分７１には、配向方向が非可逆的に変化する配向材料が塗布されているため、フィルム７に第１フォトマスク３を介してＣＣＷ円偏光を露光すると、すでにＣＷ円偏光により露光された部分は一方向に配向されたまま、まだ露光されていない部分は、ＣＣＷ円偏光により配向する方向、すなわちＣＷ円偏光により配向した方向と反対の方向に配向される。
【００５４】
第１フォトマスク３の開口部３１は、フィルム７の露光対象部分７１の幅方向の全幅に渡って開口しているため、フィルム７の露光対象部分７１は、幅方向の全幅に渡って同時に露光される。結果として、フィルム７は、２つの配向方向が順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００５５】
なお、本実施形態において、第２フォトマスク４と第１フォトマスク３とはそれぞれ別々のフォトマスクとして設けられたが、これらを１つにまとめ、図１３に示すような、小開口部４１及びマスクアライメントマーク４３を有する第２フォトマスク部４２と、開口部３１を有する第１フォトマスク部３２と、を備える単一のフォトマスク８として設けてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…搬送手段
１１…送り出しローラー
１２…巻取りローラー
１３…中間ローラー
２…露光光源
３…第１フォトマスク
３１…開口部
３２…第１フォトマスク部
４…第２フォトマスク
４１…小開口部
４２…第２フォトマスク部
４３…マスクアライメントマーク
４４…窓部
４５…マーク
５…アライメントカメラ
５１…照明手段
５２…光路差板
６…アライメントマーク形成手段
７…フィルム
７１…露光対象部分
７２…フィルムアライメントマーク
７３…アライメントマーク形成領域
８…フォトマスク
Ａ…搬送方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元ディスプレイ用の位相差フィルムを露光する露光装置に関し、詳しくは、フォトマスクを介してフィルムの露光対象部分を露光することにより、フィルムへの露光を制限し、熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元映像を表示する３次元ディスプレイの開発が進んでいる。３次元映像の表示方式として、例えば、右眼用の映像と左眼用の映像とをそれぞれディスプレイの画面に表示し、これを偏光めがねをかけた状態で観察する方式がある（例えば特許文献１参照）。この方式は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのディスプレイの前面に、パターニングされた位相差フィルムを配置することで実現される。このような位相差フィルムでは、左右の眼にそれぞれ入射する光の偏光状態を制御するために、リターデンションや光学軸をディスプレイの画素レベルでパターニングすることが必要となる。
【０００３】
上記位相差フィルムは、配向材料を塗布したフィルムを、偏光方向の異なる２種類の偏光により露光してパターニングすることで形成される。このようなフィルムの露光方法として、配向材料を塗布して乾燥させた基板上に、フォトマスクを用いて、選択的な領域にのみ偏光紫外線を露光し、続いて、前記偏光紫外線と偏光方向の異なる偏光紫外線を全面露光する方法があった（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６８６９７５号明細書
【特許文献２】特開２０１０−１５２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来の露光方法においては、偏光紫外線を全面露光することにより、露光光によってフィルムに熱が加わり、フィルムが変形するおそれがあった。
【０００６】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、熱によるフィルムの変形を抑制することができる露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明による露光装置は、ディスプレイ用のフィルムを、搬送しながらフォトマスクを介して露光する露光装置であって、開口部を有する第１フォトマスク部と、前記フィルムの搬送方向と垂直な方向において、前記開口部よりも細幅に形成され、前記開口部の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部を有する第２フォトマスク部と、を含んで構成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による露光装置によれば、前記第１フォトマスク部に形成された開口部を介してフィルムを露光することにより、フィルムの露光対象部分以外への露光を制限し、熱によるフィルムの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による露光装置の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】前記露光装置の第１フォトマスクと第２フォトマスクとを示す平面図である。
【図３】前記第１フォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図４】前記第１フォトマスクのさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図５】前記第１フォトマスクのさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図６】前記第２フォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図７】図１のアライメントカメラの撮像状態を示す説明図である。
【図８】前記露光装置のアライメントマーク形成手段によるフィルムアライメントマークの形成を示す平面図である。
【図９】前記第２フォトマスクとフィルムとを示す平面図であり、（ａ）は両者がずれた状態、（ｂ）は両者が位置合わせされた状態を示す。
【図１０】前記露光装置のフォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明による露光装置の第２実施形態を示す概略図である。
【図１２】前記露光装置の第１フォトマスクと第２フォトマスクとを示す平面図である。
【図１３】前記露光装置のフォトマスクの他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による露光装置の第１実施形態を示す概略図である。この露光装置は、３次元ディスプレイ用の位相差フィルム（以下単に「フィルム」という。）７を搬送しながらフォトマスク３，４を介して露光してパターニングを行うものである。まず、露光対象物であるフィルム７について説明する。この露光装置により露光されるフィルム７は、図２に示すように、その全面のうち、フィルム７の搬送方向Ａと垂直な方向（以下「幅方向」という。）の両端から所定距離までの部分を除いた部分が、露光によりパターニングを行われるべき露光対象部分７１となっており、この露光対象部分７１には、偏光紫外線を照射することにより、その配向方向が可逆的に変化する配向材料が塗布されている。この配向材料に、例えばＣＷ（Clockwise：時計回り）円偏光を照射した後、ＣＣＷ（Counter Clockwise：反時計回り）円偏光を照射すると、配向方向はＣＣＷ円偏光を照射した場合の配向方向となる。このような配向材料として、例えば、アゾベンゼン誘導体、桂皮酸エステル、クマリン、カルコン、ベンゾフェノン又はポリイミド等のフォトレジストが使用される。
【００１１】
前記フィルム７の全面のうち、幅方向の両端から所定距離までの部分、すなわち前記露光対象部分７１の両側の部分の片側の少なくとも一部には、後述するフィルムアライメントマーク７２が形成されるアライメントマーク形成領域７３が設けられている。このアライメントマーク形成領域７３には、レーザによりマーキング可能な露光材料や有色塗布材等が塗布されている。
【００１２】
このフィルム７を露光する前記露光装置は、図１に示すように、搬送手段１と、露光光源２と、第１フォトマスク３と、第２フォトマスク４と、アライメントカメラ５と、アライメントマーク形成手段６と、を含んで構成される。
【００１３】
前記搬送手段１は、露光される前記フィルム７をロール・トゥ・ロール方式で一定方向に連続的に搬送するものであって、フィルム７の搬送方向（以下単に「搬送方向」という。）Ａの手前側（図１の左側）に設けられた送り出しローラー１１と、搬送方向Ａの奥側（図１の右側）に設けられた巻取りローラー１２と、前記送り出しローラー１１と巻取りローラー１２との間に設けられた複数の中間ローラー１３とからなる。
【００１４】
前記送り出しローラー１１には露光前のフィルム７が巻き付けられており、この送り出しローラー１１が回転することで、フィルム７が搬送方向Ａに送り出される。送り出されたフィルム７は、複数の中間ローラー１３に支持されながら搬送され、露光された後、前記巻取りローラー１２に巻き取られる。送り出しローラー１１と巻取りローラー１２との間に中間ローラー１３を設けることにより、搬送中のフィルム７の蛇行、しわ、位置ずれ等を抑制することができる。このような搬送手段１のそれぞれのローラー１１，１２，１３の配置や幅、中間ローラー１３の設置数は製造ラインの状況に応じて適宜設定すればよい。また、搬送手段１は、上記ロール・トゥ・ロール方式に限られず、例えばコンベア等を使用してもよい。
【００１５】
搬送手段１により搬送されたフィルム７の上方には、露光光源２が設けられている。この露光光源２は、搬送中のフィルム７に紫外線を照射してパターニングするためのものであって、例えば水銀ランプ、キセノンランプ、エキシマランプ及び紫外線ＬＥＤ等の連続光や、パルスレーザ光を射出する光源が使用される。
【００１６】
この露光光源２から照射される露光光として、異なる偏光方向を有する２種類の偏光、例えば、ＣＷ円偏光とＣＣＷ円偏光とが使用される。本実施形態において、ＣＷ円偏光が搬送方向Ａの手前側で、ＣＣＷ円偏光が奥側でそれぞれフィルム７に照射されるが、照射される順番は逆でもよい。また、露光光の照射される角度は、露光可能な範囲内の角度から任意に選択すればよく、例えばフィルム７に対して垂直であってもよいし、フィルム７に対して４５度傾斜していてもよい。この露光光は、フィルム７に塗布される配向材料に応じて選択される。
【００１７】
本実施形態において、露光光源２は、フィルム７の上方に１つだけ設けられているが、複数設けられてもよい。例えば、２つの露光光源２を設け、一方はＣＷ円偏光を照射し、他方はＣＣＷ円偏光を照射するように構成してもよい。
【００１８】
前記露光光は、露光光源２とフィルム７との間に設けられたフォトマスク３，４を介してフィルム７にそれぞれ照射される。本実施形態において、搬送方向Ａの手前側に第１フォトマスク３が、奥側に第２フォトマスク４が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、第１フォトマスク３は、幅方向において、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って形成された開口部３１を有する。この開口部３１は、搬送方向Ａの長さがＬ１、幅方向の幅がＷ１の長方形に形成されており、この開口部３１の幅Ｗ１は、少なくとも露光対象部分７１の全幅Ｗと等しいか、もしくは大きくなるように設定されている。前記搬送方向Ａの長さＬ１は、フィルム７を露光可能な長さであればよく、露光光の強度、露光光源２からフィルム７までの距離、フィルム７の搬送速度等に応じて設定される。また、前記開口部３１の形状は、フィルム７を露光可能な形状であればよく、例えば楕円形やスリット状であってもよい。
【００２０】
例えば、図３に示すように、第１フォトマスク３を、平行な複数のスリット状の開口部３１を有するように形成してもよい。また、図４に示すように、第１フォトマスク３を所定間隔で複数設け、それぞれの第１フォトマスク３を介して順次露光するようにしてもよい。これにより、一度の露光でフィルム７に加えられる熱が少なくなり、熱によるフィルム７の変形をさらに抑制することができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態において、露光装置は、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って形成された開口部３１を有する第１フォトマスク３を１つ有するが、図５に示すように、複数の第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを有する構成としてもよい。
【００２２】
第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれの第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを介して露光されるフィルム７の露光対象部分７１ａ，７１ｂ，７１ｃの全幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに渡って形成された開口部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有する。第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃは、開口部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して前記フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されている。このような構成により、それぞれの第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを小型化することができる。したがって、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗが広く、単一の第１フォトマスク３による露光が困難な場合であっても、複数の小型の第１フォトマスク３ａ，３ｂ，３ｃを使用することにより露光することができる。
【００２３】
ここで、図５においては、前記第１フォトマスク３ａ，３ｂは、露光対象部分７１ａ，７１ｂが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ａと７１ｂとが重複する部分において、開口部３１ａは、第１フォトマスク３ｂ側が狭くなるように形成され、開口部３１ｂは、第１フォトマスク３ａ側が狭くなるように形成されている。
【００２４】
同様に、前記第１フォトマスク３ｂ，３ｃは、露光対象部分７１ｂ，７１ｃが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ｂと７１ｃとが重複する部分において、開口部３１ｂは、第１フォトマスク３ｃ側が狭くなるように形成され、開口部３１ｃは、第１フォトマスク３ｂ側が狭くなるように形成されている。
【００２５】
このような構成により、露光対象部分７１のうち、前記重複した部分について、露光量を調整することができる。したがって、露光対象部分７１における露光ムラの発生を抑制することができる。
【００２６】
なお、図５において第１フォトマスク３は３枚であるが、フィルム７の幅に応じて、２枚以上の複数枚の第１フォトマスク３を使用してもよい。また、前記重複する部分における開口部３１の形状は、露光量を調整可能な形状であればどのような形状でもよい。さらに、複数の第１フォトマスク３は、露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されればよく、それぞれの第１フォトマスク３の間の搬送方向Ａに対する位置関係は任意である。
【００２７】
図１に示すように、露光光源２から射出されたＣＷ円偏光は、第１フォトマスク３の開口部３１を通過して、その下方を搬送されているフィルム７に照射される。本実施形態において、この第１フォトマスク３は、第１フォトマスク部３２を有する１枚のフォトマスクとして使用される。
【００２８】
第１フォトマスク３より搬送方向Ａの奥側には第２フォトマスク４が設けられている。第１フォトマスク３と第２フォトマスク４との間の距離は任意に設定すればよい。また、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４とを介して露光光を照射する露光光源２をそれぞれ別個に設けてもよい。
【００２９】
この第２フォトマスク４は、図２に示すように、幅方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って所定間隔Ｗ２で配置された複数の小開口部４１を有する。この小開口部４１は、搬送方向Ａの長さがＬ２、幅方向の幅がＷ３の長方形に形成されており、この幅Ｗ３と、前記間隔Ｗ２とは等しい大きさとされている。前記搬送方向Ａの長さＬ２は、フィルム７を露光可能な長さであればよく、露光光の強度、露光光源２からフィルム７までの距離、フィルム７の搬送速度等に応じて設定される。また、前記小開口部４１の形状は、フィルム７を露光可能な形状であればよく、例えば楕円形やスリット状であってもよい。小開口部４１の配置の間隔Ｗ２及び幅Ｗ３は、フィルム７が前面に配置されるディスプレイに形成された画素の配列ピッチと等しい。
【００３０】
図１に示すように、露光光源２から射出されたＣＣＷ円偏光は、第２フォトマスク４の小開口部４１を通過して、その下方を搬送されているフィルム７に照射される。本実施形態において、この第２フォトマスク４は、第２フォトマスク部４２を有する１枚のフォトマスクとして使用される。したがって、本実施形態においては、２枚のフォトマスク３，４によりフィルム７のパターニングが行われる。
【００３１】
前記第２フォトマスク４には、マスクアライメントマーク４３が設けられている。このマスクアライメントマーク４３は、第２フォトマスク４とフィルム７とを位置合わせするためのものであって、図２に示すように、第２フォトマスク４のうち、小開口部４１より幅方向の外側に設けられている。
【００３２】
このマスクアライメントマーク４３は、後述するアライメントカメラ用の照明を透過させる窓部４４と、前記フィルムアライメントマーク７２と位置合わせするため、前記窓部４４の中央部に形成されたマーク４５とから構成されている。本実施形態において、マーク４５は、十字型とされているが、フィルムアライメントマーク７２とアライメント可能な形状であればよく、例えば長方形、円形、Ｌ字型等であってもよい。
【００３３】
本実施形態において、露光装置は、幅方向において、前記開口部３１よりも細幅に形成され、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って所定間隔Ｗ２で配置された複数の小開口部４１を有する第２フォトマスク４を１つ有するが、図６に示すように、複数の第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを有する構成としてもよい。
【００３４】
第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれの第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを介して露光されるフィルム７の露光対象部分７１ａ，７１ｂ，７１ｃの全幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに渡って所定間隔で配置された複数の小開口４１ａ，４１ｂ，４１ｃを有する。第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃは、小開口部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して前記フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されている。このような構成により、それぞれの第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを小型化することができる。したがって、フィルム７の露光対象部分７１の全幅Ｗが広く、単一の第２フォトマスク４による露光が困難な場合であっても、複数の小型の第２フォトマスク４ａ，４ｂ，４ｃを使用することにより露光することができる。
【００３５】
ここで、図６においては、前記第２フォトマスク４ａ，４ｂは、露光対象部分７１ａ，７１ｂが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ａと７１ｂとが重複する部分において、小開口部４１ａは、第２フォトマスク４ｂ側が狭くなるように形成され、小開口部４１ｂは、第２フォトマスク４ａ側が狭くなるように形成されている。
【００３６】
同様に、前記第２フォトマスク４ｂ，４ｃは、露光対象部分７１ｂ，７１ｃが少なくとも一部重複するように配置されている。露光対象部分７１ｂと７１ｃとが重複する部分において、小開口部４１ｂは、第２フォトマスク４ｃ側が狭くなるように形成され、小開口部４１ｃは、第２フォトマスク４ｂ側が狭くなるように形成されている。
【００３７】
このような構成により、露光対象部分７１のうち、前記重複した部分について、露光量を調整することができる。したがって、露光対象部分７１における露光ムラの発生を抑制することができる。
【００３８】
なお、図６において第２フォトマスク４は３枚であるが、フィルム７の幅に応じて、２枚以上の複数枚の第２フォトマスク４を使用してもよい。また、前記重複する部分における小開口部４１の形状は、露光量を調整可能な形状であればどのような形状でもよい。さらに、複数の第２フォトマスク４は、露光対象部分７１の全幅Ｗに渡って露光できるように幅方向にずらして配置されればよく、それぞれの第２フォトマスク４の間の搬送方向Ａに対する位置関係は任意である。
【００３９】
フィルム７を挟んでこのアライメントマーク４３の反対側、すなわちフィルム７の下方には、図１に示すように、アライメントカメラ５が設けられている。このアライメントカメラ５は、前記マスクアライメントマーク４３とフィルムアライメントマーク７２とを撮像して、第２フォトマスク４とフィルム７とを位置合わせするためのものであって、ＣＣＤカメラやラインＣＣＤカメラが使用される。
【００４０】
図７に示すように、第２フォトマスク４を挟んでアライメントカメラ５の反対側、すなわち、第２フォトマスク４の上方には、撮像用の照明手段５１が設けられている。この照明手段５１は、露光光源２に含まれてもよいし、別々に設けられてもよい。アライメントカメラ５は、照明手段５１により、マスクアライメントマーク４３及びフィルムアライメントマーク７２を透過照明で撮像する。撮像の際、フィルム７と第２フォトマスク４とではアライメントカメラ５からの光路長が異なるため、アライメントカメラ５には、この光路差をなくすための光路差板５２が備えられている。この光路差板５２を介して撮像することにより、マスクアライメントマーク４３及びフィルムアライメントマーク７２の両方にフォーカス（ピント）を合わせ明瞭に撮像することができる。なお、アライメントカメラ５は、透過照明に限らず、落射照明や側射照明を使用してもよい。
【００４１】
前記第２フォトマスク４より搬送方向Ａの手前側には、アライメントマーク形成手段６が設けられる。このアライメントマーク形成手段６は、フィルム７のアライメントマーク形成領域７３にレーザを照射してフィルムアライメントマーク７２を形成するレーザマーカであり、図８に示すように、前記アライメントマーク形成領域７３に点線状のフィルムアライメントマーク７２を形成する。このアライメントマーク形成手段６に使用するレーザは、アライメントマーク形成領域７３に塗布された露光材料や有色塗布材等の種類に応じて選択すればよく、例えば、ＹＡＧレーザやＣＯ２レーザが使用される。レーザを前記露光材料等に照射してフィルムアライメントマーク７２を形成するので、フィルム７自体にレーザを照射する場合に比べ、低いレーザ出力でフィルムアライメントマーク７２を形成することができる。
【００４２】
本実施形態において、アライメントマーク形成手段６としてレーザマーカを使用するが、他の方法によりフィルムアライメントマーク７２を形成してもよく、また、予めフィルムアライメントマーク７２が形成されたフィルム７を使用してもよい。さらに、アライメントマーク形成手段６は、第２フォトマスク４より搬送方向Ａの手前側に設けられればよく、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４との間に設けられてもよい。
【００４３】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図１〜図９を参照して説明する。
まず、フィルム７が送り出しローラー１１から巻取りローラー１２に向かって送り出されると、アライメント形成手段６が、図８に示すように、その下方を通過するフィルム７のアライメントマーク形成領域７３にレーザを照射し、フィルムアライメントマーク７２を形成する。
【００４４】
次に、フィルム７は、図２に示すように、第１フォトマスク３を介して、露光光源２からＣＷ円偏光を照射され、露光される。第１フォトマスク３の開口部３１は、フィルム７の露光対象部分７１の幅方向の全幅に渡って開口しているため、フィルム７の露光対象部分７１は、幅方向の全幅に渡って同時に露光される。したがって、第１フォトマスク３の精密な位置合わせが不要となり、露光装置の構成を単純にすることができる。また、露光対象部分７１以外への露光光の照射は第１フォトマスク３により制限されるため、露光に必要な量以上の紫外線がフィルム７に照射され難く、熱によるフィルム７の変形を抑制することができる。
【００４５】
第１フォトマスク３を介してＣＷ円偏光を照射され、露光対象部分７１の全面を一方向へ配向されたフィルム７は、第２フォトマスク４を介して、露光光源２からＣＣＷ円偏光をさらに照射され、露光される。このフィルム７が第２フォトマスク４の下方を通過する際、アライメントカメラ５がフィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とを撮像することにより、フィルム７と第２フォトマスク４とは位置合わせされる。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とが幅方向にずれていた場合、アライメントカメラ５によりこのずれが検出され、この検出結果に基づき、第２フォトマスク４は幅方向に矢印Ｂのように移動される。また、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３とを幅方向に所定距離ずらして設け、当該所定距離からのずれを、フィルムアライメントマーク７２とマスクアライメントマーク４３のずれとして検出することとしてもよい。これにより、図９（ｂ）に示すように、フィルム７と第２フォトマスク４とが位置合わせされる。このように、フィルム７を搬送しながら、フィルム７と第２フォトマスク４との位置合わせを常時行うことにより、フィルム７がしわ、たるみ、変形等により位置ずれを生じさせた場合であっても、フィルム７を精度よく露光することができる。
【００４７】
フィルム７の露光対象部分７１には、配向方向が可逆的に変化する配向材料が塗布されているため、第２フォトマスク４を介してＣＣＷ円偏光を露光されると、露光された部分だけ、ＣＷ円偏光により配向した方向と反対の方向に配向される。第２フォトマスク４の小開口部４１は、間隔Ｗ２と幅Ｗ３との大きさが等しいため、フィルム７は、２つの配向方向が順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００４８】
露光によるパターニングが完了したフィルム７は、巻取りローラー１２に巻き取られる。なお、フィルム７は、巻き取られる前にさらに他の処理を施されてもよい。
【００４９】
本実施形態において、第１フォトマスク３と第２フォトマスク４とはそれぞれ別々のフォトマスクとして設けられたが、これらを１つにまとめ、図１０に示すような、開口部３１を有する第１フォトマスク部３２と、小開口部４１及びマスクアライメントマーク４３を有する第２フォトマスク部４２と、を備える単一のフォトマスク８として設けられてもよい。これにより、１枚のフォトマスク８で、フィルム７のパターニングを行うことができる。
【００５０】
図１１は、本発明による露光装置の第２実施形態を示す概略図である。この露光装置により露光されるフィルム７の露光対象部分７１には、偏光紫外線を照射することにより、その配向方向が非可逆的に変化する配向材料が塗布されている。この配向材料に、例えばＣＷ円偏光を照射した後、ＣＣＷ円偏光を照射しても、配向方向はＣＷ円偏光を照射した場合の配向方向のままである。
【００５１】
本実施形態において、第１実施形態による露光装置とフォトマスクの配置が逆になっており、第１フォトマスク３は、第２フォトマスク４に対して搬送方向Ａの奥側に設けられている。これにともない、第２フォトマスク４に設けられたマスクアライメントマーク４３を撮像するアライメントカメラ５は、マスクアライメントマーク４３の下方に設けられ、第１実施形態の場合より、搬送方向Ａの手前側に設けられる。
【００５２】
このように構成された露光装置の動作について、図１１，１０を参照して説明する。
フィルム７は、図１１に示すように、第２フォトマスク４を介して、露光光源２からＣＷ円偏光を照射され、露光される。図１２に示すように、第２フォトマスク４の小開口部４１は、間隔Ｗ２と幅Ｗ３との大きさが等しいため、フィルム７は、一方向に配向された部分と配向されていない部分とが順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００５３】
このフィルム７は、次に、第１フォトマスク３を介して、露光光源２からＣＣＷ円偏光を照射される。フィルム７の露光対象部分７１には、配向方向が非可逆的に変化する配向材料が塗布されているため、フィルム７に第１フォトマスク３を介してＣＣＷ円偏光を露光すると、すでにＣＷ円偏光により露光された部分は一方向に配向されたまま、まだ露光されていない部分は、ＣＣＷ円偏光により配向する方向、すなわちＣＷ円偏光により配向した方向と反対の方向に配向される。
【００５４】
第１フォトマスク３の開口部３１は、フィルム７の露光対象部分７１の幅方向の全幅に渡って開口しているため、フィルム７の露光対象部分７１は、幅方向の全幅に渡って同時に露光される。結果として、フィルム７は、２つの配向方向が順次等間隔で入れ替わるようにパターニングされる。
【００５５】
なお、本実施形態において、第２フォトマスク４と第１フォトマスク３とはそれぞれ別々のフォトマスクとして設けられたが、これらを１つにまとめ、図１３に示すような、小開口部４１及びマスクアライメントマーク４３を有する第２フォトマスク部４２と、開口部３１を有する第１フォトマスク部３２と、を備える単一のフォトマスク８として設けてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…搬送手段
１１…送り出しローラー
１２…巻取りローラー
１３…中間ローラー
２…露光光源
３…第１フォトマスク
３１…開口部
３２…第１フォトマスク部
４…第２フォトマスク
４１…小開口部
４２…第２フォトマスク部
４３…マスクアライメントマーク
４４…窓部
４５…マーク
５…アライメントカメラ
５１…照明手段
５２…光路差板
６…アライメントマーク形成手段
７…フィルム
７１…露光対象部分
７２…フィルムアライメントマーク
７３…アライメントマーク形成領域
８…フォトマスク
Ａ…搬送方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用のフィルムを、搬送しながらフォトマスクを介して露光する露光装置であって、
開口部を有する第１フォトマスク部と、
前記フィルムの搬送方向と垂直な方向において、前記開口部よりも細幅に形成され、前記開口部の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部を有する第２フォトマスク部と、
を含んで構成されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１フォトマスク部の開口部は、前記搬送方向と垂直な方向において、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って形成されたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬送方向と垂直な方向にずらして配置された複数の前記第１フォトマスク部と、
前記搬送方向と垂直な方向にずらして配置された複数の前記第２フォトマスク部と、
を備え、
前記複数の第１フォトマスク部に形成されたそれぞれの開口部を介して、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って露光し、
前記複数の第２フォトマスク部に形成されたそれぞれの小開口部を介して、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って露光することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２フォトマスク部は、前記フィルムと位置合わせするためのマスクアライメントマークを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記マスクアライメントマークと位置合わせされるフィルムアライメントマークを、前記フィルムに形成するアライメントマーク形成手段が、前記第２フォトマスク部に対して搬送方向の手前側に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１フォトマスク部を含んで構成された第１フォトマスクと、前記第２フォトマスク部を含んで構成された第２フォトマスクとを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１】
ディスプレイ用のフィルムを、搬送しながらフォトマスクを介して露光する露光装置であって、
開口部を有する第１フォトマスク部と、
前記フィルムの搬送方向と垂直な方向において、前記開口部よりも細幅に形成され、前記開口部の全幅に渡って所定間隔で配置された複数の小開口部を有する第２フォトマスク部と、
を含んで構成されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１フォトマスク部の開口部は、前記搬送方向と垂直な方向において、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って形成されたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬送方向と垂直な方向にずらして配置された複数の前記第１フォトマスク部と、
前記搬送方向と垂直な方向にずらして配置された複数の前記第２フォトマスク部と、
を備え、
前記複数の第１フォトマスク部に形成されたそれぞれの開口部を介して、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って露光し、
前記複数の第２フォトマスク部に形成されたそれぞれの小開口部を介して、前記フィルムの露光対象部分の全幅に渡って露光することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２フォトマスク部は、前記フィルムと位置合わせするためのマスクアライメントマークを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記マスクアライメントマークと位置合わせされるフィルムアライメントマークを、前記フィルムに形成するアライメントマーク形成手段が、前記第２フォトマスク部に対して搬送方向の手前側に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１フォトマスク部を含んで構成された第１フォトマスクと、前記第２フォトマスク部を含んで構成された第２フォトマスクとを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−６８７６４（Ｐ２０１３−６８７６４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６８６１（Ｐ２０１１−２０６８６１）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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