曝光装置及曝光方法
【专利摘要】本发明涉及曝光装置及曝光方法，是将膜片用与两个图案不同的图案曝光。曝光装置包括：用于保持膜片的膜片保持部、形成有第1图案以及与所述第1图案分开的第2图案的掩模、以及对所述掩模照射光束并由经过了所述第1图案或所述第2图案的光束将所述膜片曝光的曝光部，所述曝光部具有输出用于照射所述第1图案的第1光束的第1光输出部、以及具有与所述第1光输出部输出的所述第1光束的主光线交叉的主光线并输出用于照射所述第2图案的第2光束的第2光输出部。所述膜片保持部在比所述第1光束和所述第2光束交叉的位置靠近所述掩模的位置保持所述膜片。
【专利说明】曝光装置及曝光方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及曝光装置及曝光方法。
【背景技术】
[0002]公知是通过2个不同的图案(^夕一 >)曝光膜片的曝光装置(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:美国专利申请公开第2011/0217638号说明书
【发明内容】
[0004] 发明要解决的问题
[0005]在上述的曝光装置中，由于一图案的一端和另一图案的一端大致形成在同一位置，因此透过一图案的光和透过另一图案的光在膜片前发生交叉串扰。结果，存在膜片以与2个图案不同的图案被曝光的技术问题。
[0006]用于解决问题的方案
[0007]本发明的第I技术方案中提供了一种曝光装置，其包括，用于保持膜片的膜片保持部、形成有第I图案以及与所述第I图案分开的第2图案的掩模、以及对所述掩模照射光束并由经过了所述第I图案或所述第2图案的光束将所述膜片曝光的曝光部，所述曝光部具有输出用于照射所述第I图案的第I光束的第I光输出部、以及具有与所述第I光输出部输出的所述第I光束的主光线交叉的主光线并输出用于照射所述第2图案的第2光束的第2光输出部。所述膜片保持部在比所述第I光束和所述第2光束交叉的位置靠近所述掩模的位置保持所述膜片。
[0008]本发明的第2技术方案中提供了一种曝光方法，其包括:保持膜片的膜片保持阶段、和对形成有第I图案以及与所述第I图案分开的第2图案的掩模照射光束并由经过了所述第I图案或所述第2图案的光束将所述膜片曝光的阶段，在所述曝光阶段中，输出用于照射所述第I图案的第I光束并且输出具有与所述第I光束的主光线交叉的主光线并用于照射所述第2图案的第2光束，在所述膜片保持阶段中，在比所述第I光束和所述第2光束交叉的位置靠近所述掩模的位置配置所述膜片。
[0009]另外，上述
【发明内容】
并不是列举出本发明的全部必要特征，这些特征组的子组合也能构成发明。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为根据本实施方式制造的光学膜片100的整体俯视图。
[0011]图2为沿图1的I1-1I线的纵剖视图。
[0012]图3为设置有光学膜片100的立体图像显示装置的分解立体图。
[0013]图4为本实施方式涉及的曝光装置10的整体结构图。
[0014]图5为曝光部18的放大图。[0015]图6为掩模38的仰视图。
[0016]图7为掩模38的沿图6的VI1-VII线的纵剖视图。
[0017]图8是说明变更后的掩模238的图。
[0018]图9是说明变更后的掩模338的图。
[0019]图10是说明变更后的偏振光光源434的图。
[0020]图11是说明变更后的偏振光光源534的图。
[0021]附图标记说明
[0022]10曝光装置、12送出辊、13洗净部、14取向膜涂覆部、16取向膜干燥部、18曝光部、20液晶膜涂覆部、22液晶膜取向部、24液晶膜固化部、26分离膜片供给部、28卷取辊、34偏振光光源、38掩模、40掩模保持部、44上游侧张力辊、46下游侧张力辊、48保持辊、50第I偏振光输出部、52第2偏振光输出部、56掩模基材、58遮光层、62第I透过区域、64第2透过区域、70第I光束、72第2光束、74第I主光线、76第2主光线、80第I图案区域、81遮光区域、82第2图案区域、90膜片、92分离膜片、100光学膜片、102树脂基材、104第I偏振光调制部、106第2偏振光调制部、110箭头、112箭头、114箭头、116箭头、120取向膜、122液晶膜、124第I取向区域、126第2取向区域、128第I液晶区域、130第2液晶区域、150立体图像显示装置、152光源、154图像输出部、158光学功能膜、164偏振板、166保持基板、168图像生成部、170保持基板、174偏振板、178右眼用图像生成部、180左眼用图像生成部、190偏振光眼镜、192右眼用调制部、194左眼用调制部、238掩模、256掩模基材、258遮光层、260中心、338掩模、356掩模基材、358遮光层、434偏振光光源、450第I偏振光输出部、451第I偏振兀件、452第2偏振光输出部、453第2偏振兀件、534偏振光光源、551第I偏振兀件、550第I光源部、553第2偏振元件、552第2光源部、555偏振构件、557遮光部。
【具体实施方式】
[0023]以下通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定。并且，实施方式中说明的特征组合也并非全部为本发明的必要特征。
[0024]图1为根据本实施方式制造的光学膜片100的整体俯视图。光学膜片100由后述的曝光装置制造。光学膜片100设置于立体图像显示装置的图像生成部的图像输出侧，用于输出右眼用图像及左眼用图像。
[0025]光学膜片100被形成为I边是数cm~数m的长方形。如图1所示，光学膜片100具有树脂基材102、第I偏振光调制部104、第2偏振光调制部106。
[0026]树脂基材102是将后述树脂制的长条形膜切割成一定的长度而形成。树脂基材102使光透过。树脂基材102的厚度的一例为50 μ m~100 μ m。树脂基材102支承第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106。树脂基材102可以由环烯烃类的膜构成。作为环烯烃类膜可以使用热膨胀率为70X10_6/°C的环烯烃聚合物(=COP)，更优选使用作为环烯烃聚合物的共聚物的环烯烃共聚物(=COC)。作为COP膜，可举出日本七'才>(Zeon)公司制的七才7 T (ZEONOR)膜ZF14。另外，树脂基材102也可以由包含热膨胀率为54X 10_6/?的三醋酸纤维素(=TAC)的材料构成。TAC膜可以举出富士写真膜片公司制的7 y々(FUJITACT)T80SZ及TD80UL等。另外，当使用环烯烃类膜时，从脆弱性的角度考虑，优选使用高韧性型的膜。
[0027]第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106在俯视视图中被形成为相同的形状。第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106是沿树脂基材102的长边方向延伸的长方形。此处所说的树脂基材102的长边方向在组装到立体图像显示器中的光学膜片100中成为水平方向。因此，树脂基材102的短边方向在组装到立体图像显示器中的光学膜片100中成为铅垂方向。第I偏振光调制部104和第2偏振光调制部106在彼此有I边相接触的状态下沿铅垂方向交替配置。另外，第I偏振光调制部104和第2偏振光调制部106也可以沿水平方向交替配置。
[0028]第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106对透过的偏振光的偏振状态进行调制。第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106具有例如1/4波片的相位差功能。另外，第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106也可以具有1/2波片的相位差功能。第I偏振光调制部104具有被取向为例如与图1所示第I偏振光调制部104的右端记载的箭头110相平行的方向的光学轴。据此，例如当输入具有从箭头110转动了 45°的偏振方向的直线偏振光时，第I偏振光调制部104将该偏振光调制成具有相邻的箭头112所示的右旋的偏振方向的圆偏振光并进行输出。第2偏振光调制部106具有被取向为例如与图1所不第2偏振光调制部106的右端记载的箭头114相平行的方向的光学轴，且该光学轴与第I偏振光调制部104的光学轴正交。据此，例如当输入具有从箭头110转动了 45°的偏振方向的直线偏振光时，第2偏振光调制部106将该偏振光调制成具有相邻的箭头116所示的左旋的偏振方向的圆偏振光并进行输出。另外，光学轴的一例为相位超前轴或相位滞后轴。在此，第I偏振光调制部104的光学轴的取向角的偏差及第2偏振光调制部106的光学轴的取向角的偏差为±0.5°以下，更优选为±0.2°以下。取向角的偏差，是指将设定值设为0°，从其处偏离的偏差。
[0029]结果，即便向第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106输入具有相同偏振方向的直线偏振光，第2偏振光调制部106输出的偏振光的偏振方向与第I偏振光调制部104输出的偏振光的偏振方向也不相同。例如,第2偏振光调制部106输出的偏振光的偏振方向为与第I偏振光调制部104输出的偏振光的偏振方向相逆旋的圆偏振光。
[0030]图2为沿图1的I1-1I线的纵剖视图。如图2所示，各第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106具有取向膜120和液晶膜122。
[0031]取向膜120形成于树脂基材102的面上。取向膜120可以适用公知的光取向性化合物。光取向性化合物是当被照射紫外线等直线偏振光时，分子会沿其直线偏振光的偏振方向规则取向的材料。进一步，光取向性化合物具有使形成于自身之上的液晶膜122的分子沿自身的取向排列的功能。作为光取向性化合物的举例，可以举出光分解型、光二聚型、光异构化型等化合物。取向膜120具有多个第I取向区域124和多个第2取向区域126。多个第I取向区域124与多个第2取向区域126沿排列方向交替排列。此处所说的排列方向为与铅垂方向平行的方向。第I取向区域124与相邻的所有第2取向区域126互相接触。第I取向区域124构成第I偏振光调制部104的一部分。第I取向区域124沿与第I偏振光调制部104的光学轴对应的方向取向。第2取向区域126构成第2偏振光调制部106的一部分。第2取向区域126沿与第I取向区域124的取向方向正交的方向，且沿与第2偏振光调制部106的光学轴对应的方向取向。[0032]液晶膜122形成于取向膜120上。液晶膜122可以由通过紫外线或加热等可固化的液晶聚合物构成。液晶膜122具有第I液晶区域128和第2液晶区域130。第I液晶区域128构成第I偏振光调制部104的一部分。第I液晶区域128形成于第I取向区域124上。第I液晶区域128的分子沿第I取向区域124的取向被取向。第2液晶区域130构成第2偏振光调制部106的一部分。第2液晶区域130形成于第2取向区域126上。第2液晶区域130的分子沿第2取向区域126的取向被取向。
[0033]图3为设置有光学膜片100的立体图像显示装置的分解立体图。如图3的箭头所示，将用户所在方向且为输出图像的方向作为立体图像显示装置的前方。如图3所示，立体图像显示装置150包括光源152、图像输出部154、光学膜片100、光学功能膜158。
[0034]光源152在面内以大致均匀的强度照射白色的无偏振光。从用户角度看，光源152配置于立体图像显示装置150的最后方。光源152中可以适用由扩散板与冷阴极管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)组合而成的光源、由棱镜与发光二极管(LED:Light Emitting Diode)组成而成的光源、或含有有机EL (EL:Electro-Luminescence)的面光源等。
[0035]图像输出部154被配置于光源152的前方。图像输出部154根据来自光源152的光而输出图像。图像输出部154包括:偏振板164、保持基板166、图像生成部168、保持基板170和偏振板174。
[0036]偏振板164配置于光源152与保持基板166之间。构成偏振板164的材料的一例为含有PVA (聚乙烯醇)的树脂。偏振板164具有从水平方向倾斜了 45°的透过轴和与透过轴相正交的吸收轴。据此,使从光源152输出并入射到偏振板164的无偏振光中的振动方向与偏振板164的透过轴相平行的成分透过，并且将与吸收轴相平行的成分吸收并阻挡。因此，从偏振板164输出的光成为以偏振板164的透过轴为偏振方向的直线偏振光。
[0037]保持基板166配置于偏振板164与图像生成部168之间。保持基板166可以适用透明的玻璃板。另外，除玻璃板以外，保持基板166也可以适用使用包含透明的树脂和玻璃布在内的透明的复合材料的透明复合片材。据此能够实现立体图像显示装置150的轻量化和柔软性。在保持基板166的后表面借助粘合剂保持偏振板164。
[0038]图像生成部168被配置并保持在保持基板166与保持基板170之间。图像生成部168具有用于生成图像的多个像素(=pixel)。多个像素沿铅垂方向及水平方向以一定的间距进行二维排列。像素是指进行图像处理时的单位，用于输出色调及灰度的颜色信息。各个像素具有三个亚像素(=sub pixel)。各个亚像素具有液晶部以及形成于液晶部前后面的透明电极。透明电极用于向液晶部施加电压。施加有电压的亚像素的液晶部使直线偏振光的偏振方向旋转90°。各像素中包含的三个亚像素分别具有红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片和蓝色彩色滤光片。通过控制施加给亚像素的透明电极的电压，可以加强或减弱从亚像素输出的红色、绿色、蓝色的光，从而形成图像。
[0039]如图3中的“R”及“L”所示，图像生成部168具有用于生成右眼用图像的右眼用图像生成部178和用于生成左眼用图像的左眼用图像生成部180。右眼用图像生成部178及左眼用图像生成部180被形成为沿水平方向延伸的矩形。右眼用图像生成部178及左眼用图像生成部180沿铅垂方向交替配置。
[0040]保持基板170被配置在图像生成部168与偏振板174之间。保持基板166及保持基板170夹持图像生成部168。保持基板170由与保持基板166相同的材料构成。在保持基板170的前表面借助粘合剂保持偏振板174。
[0041 ] 偏振板174被配置在保持基板170与光学膜片100之间。偏振板174被粘合剂粘合在保持基板170的与保持图像生成部168的一侧相反的一侧。偏振板174由含有PVA(聚乙烯醇)的树脂构成。偏振板174的厚度优选较薄。偏振板174的厚度例如为100 μ m?200 μ m。偏振板174具有透过轴和与透过轴相正交的吸收轴。偏振板174的透过轴与偏振板164的透过轴相正交。据此，由图像生成部168处理后的偏振方向旋转90°的直线偏振光透过偏振板174成为图像光，从而形成图像。另一方面，由图像生成部168处理后的偏振方向未旋转的直线偏振光被偏振板174遮挡。据此，图像输出部154输出由偏振方向与偏振板174的透过轴相平行的偏振光构成的图像光。
[0042]光学膜片100被粘合剂粘合于图像输出部154的偏振板174的前方。为了抑制光学膜片100的尺寸变化，光学膜片100的厚度优选比较薄。例如，光学膜片100的厚度优选为 50 μ m ?200 μ m。
[0043]光学膜片100的第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106配置于树脂基材102的后表面上。第I偏振光调制部104与图像生成部168的右眼用图像生成部178的形状大致相同。第I偏振光调制部104配置于右眼用图像生成部178的前方。据此，由从右眼用图像生成部178输出并透过偏振板174的直线偏振光构成的右眼用图像光入射到第I偏振光调制部104。第I偏振光调制部104将入射的右眼用图像光调制成右旋的圆偏振光后进行输出。第2偏振光调制部106与图像生成部168的左眼用图像生成部180的形状大致相同。第2偏振光调制部106配置于左眼用图像生成部180的前方。据此，由从左眼用图像生成部180输出并透过偏振板174的直线偏振光构成的左眼用图像光入射到第2偏振光调制部106。第2偏振光调制部106将入射的左眼用图像光调制成左旋的圆偏振光后进行输出。因此，第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106将构成右眼用图像及左眼用图像的相同偏振方向的直线偏振光变换成为偏振方向彼此相异的圆偏振光后进行输出。
[0044]光学功能膜158配置于光学膜片100的前表面。光学功能膜158的一例为用于减轻或抑制来自于外部照明等输出的光反射的减反射膜或防反射膜。据此，光学功能膜158将较少混入外部光的图像提供给用户。光学功能膜158的另一例为用于抑制眩光的防眩膜、防止表面损伤的硬涂层膜等。另外也可以省略光学功能膜158。
[0045]用户在观看立体图像时所使用的偏振光眼镜190具有右眼用调制部192和左眼用调制部194。右眼用调制部192只允许右旋圆偏振光透过。左眼用调制部194只允许左旋圆偏振光透过。据此，用户的右眼只能视觉识别出从第I偏振光调制部104输出的右眼用图像，用户的左眼只能视觉识别出从第2偏振光调制部106输出的左眼用图像。结果，用户能够观看到立体图像。
[0046]图4为本实施方式所述曝光装置10的整体结构图。图5为曝光部18的放大图。将图4中的箭头所示的上下作为曝光装置10的上下方向。另外，上游及下游是在输送方向上的上游及下游。另外，输送方向是与长条状的膜片90的长度方向相同的方向，与排列方向及宽度方向相正交。
[0047]如图4及图5所示，曝光装置10包括:送出辊12、洗净部13、取向膜涂覆部14、取向膜干燥部16、曝光部18、液晶膜涂覆部20、液晶膜取向部22、液晶膜固化部24、分离膜片供给部26、卷取辊28、掩模38、以及保持辊48。
[0048]送出辊12配置于膜片90的输送路径的最上游侧。供给用的膜片90卷绕于送出辊12的外周。送出辊12被支承为可旋转。从而使送出辊12能够保持能够送出膜片90。送出辊12可以为通过电动机等驱动机构而能够旋转的结构，也可以为随着卷取辊28的旋转而能够从动的结构。或者，也可以在输送路径的途中设置用于驱动膜片90的机构。[0049]洗净部13被配置在送出辊12和取向膜涂覆部14之间。洗净部13对从送出辊12送出，涂覆取向膜120之前的膜片90进行洗净。
[0050]取向膜涂覆部14配置于曝光部18的上游侧且送出辊12的下游侧。取向膜涂覆部14配置于被输送的膜片90的输送路径的上方。取向膜涂覆部14用于向膜片90的上表面供给并涂覆作为曝光材料的一例的液状的取向膜120。
[0051]取向膜干燥部16配置于取向膜涂覆部14的下游侧。取向膜干燥部16通过加热、光照或送风等使经过内部的膜片90上涂覆的取向膜120干燥。
[0052]曝光部18对掩模38照射光束,对被输送的膜片90进行曝光,将被曝光部18曝光的膜片90上的区域作为曝光区域。曝光部18配置于取向膜干燥部16的下游侧。曝光部18具有:偏振光光源34、保持掩模38的掩模保持部40、一对上游侧张力辊44及下游侧张力辊46。曝光部18经由掩模38向膜片90上涂覆的取向膜120照射由偏振光光源34输出的偏振光。据此，曝光部18使取向膜120取向，从而形成图案。由偏振光光源34输出的偏振光的一例为波长为280nm~340nm的紫外线。
[0053]偏振光光源34配置于膜片90的输送路径的上方。偏振光光源34具有--第I偏振光输出部50、第2偏振光输出部52。第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52配置于上游侧张力辊44与下游侧张力辊46之间。第2偏振光输出部52配置于第I偏振光输出部50的下游侧。
[0054]第I偏振光输出部50输出第I光束70，该第I光束70是具有与第I取向区域124的取向对应的偏振方向的第I偏振光的光束。第2偏振光输出部52输出第2光束72，该第2光束72是具有与第2取向区域126的取向对应的偏振方向的第2偏振光的光束。第I偏振光及第2偏振光都是直线偏振光。由第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的偏振方向与由第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的偏振方向相正交。另外，由第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的偏振方向与由第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的偏振方向也可以以任意角度相交。
[0055]第I偏振光输出部50将第I偏振光的第I光束70向下游侧且下方输出。第2偏振光输出部52将第2偏振光的第2光束72向上游侧且下方输出。因此，第I光束70的第I主光线74和第2光束72的第2主光线76互向接近交叉。另外，所谓主光线，是通过光束的中心的光线。
[0056]第I偏振光输出部50将第I光束70朝向膜片90与保持辊48紧密接触的区域输出。第2偏振光输出部52将第2光束72朝向膜片90与保持辊48紧密接触的区域输出。
[0057]第I偏振光输出部50以第I光束70相对于膜片90正交入射的方式输出。另外，第2偏振光输出部52以第2光束72相对于膜片90正交入射的方式输出。另外，第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52也可以以第I光束70及第2光束72相对于膜片90倾斜入射的方式输出。这样，第I光束70及第2光束72被膜片90及保持辊48反射后，即使是被周边设备等反射的情况下，也能抑制向被涂覆于膜片90的取向膜120倒回。结果，能够抑制被反射的第I光束70及第2光束72照射在膜片90上的未预定的部位而导致取向紊乱。
[0058]从第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的照度和从第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的照度相等。这里所说的照度，是指被输出的偏振光的每单位面积的能量，单位是mW/ cm2。被输出的偏振光为280 n m至340 n m的波长的紫外线时，照度为U V照度。第I偏振光及第2偏振光的照度的一例，是20 mW / cm2以上。另外，也可以根据曝光的方法作适当的变更。例如，也可以将偏振光光源34的第I偏振光及第2偏振光沿上下方向照射。这里所说的上下方向是图4的箭头所示的上下方向。
[0059]优选在第I偏振光输出部50与第2偏振光输出部52之间设置沿铅垂方向延伸到掩模38的遮光壁。这样,遮光壁遮挡相互的偏振光。此时，为了抑制第I偏振光的反射及第2偏振光的反射，遮光壁优选为黑色。
[0060]掩模保持部40用于保持掩模38。掩模保持部40以能够相对于膜片90沿与输送方向相正交的宽度方向相对移动的方式被保持。从而使掩模38通过电动机或致动器(了 ”f 二二 一夕)等与掩模保持部40共同移动，以调整在幅度方向上的位置。
[0061]上游侧张力辊44配置于取向膜干燥部16的下游侧，且保持辊48、偏振光光源34及掩模38的上游侧。上游侧张力辊44设置于膜片90的输送路径的上方。上游侧张力辊44朝下方按压输送中的膜片90。
[0062]下游侧张力辊46配置于液晶膜涂覆部20的上游侧且保持辊48、偏振光光源34及掩模38的下游侧。下游侧张力辊46配置于膜片90的输送路径的上方。而且，下游侧张力棍46朝下方按压输送中的膜片90。
[0063]上游侧张力辊44及下游侧张力辊46被支承为可旋转。上游侧张力辊44及下游侧张力辊46与在下方输送的膜片90相配合旋转。而且，上游侧张力辊44及下游侧张力辊46可以为能够通过驱动电动机等进行自转的结构，也可以为能够通过卷取辊28等的驱动力而从动的结构。
[0064]液晶膜涂覆部20配置于曝光部18的下游侧。液晶膜涂覆部20配置于膜片90的输送路径的上方。液晶膜涂覆部20用于向形成于膜片90的取向膜120上供给并涂覆液晶膜 122。
[0065]液晶膜取向部22配置于液晶膜涂覆部20的下游侧。液晶膜取向部22用于通过加热、光照或送风等使经过内部的取向膜120上形成的液晶膜122在沿取向膜120的取向方向上取向的同时对其进行干燥。
[0066]液晶膜固化部24配置于液晶膜取向部22的下游侧。液晶膜固化部24用于通过照射紫外线而使液晶膜122固化。从而将沿取向膜120的取向方向取向的液晶膜122的分子的取向固定。
[0067]分离膜片供给部26配置于液晶膜固化部24与卷取辊28之间。分离膜片供给部26向膜片90的液晶膜122上供给分离膜片92并使其贴合。分离膜片92使被卷取的膜片90之间易于分离。另外也可以省略分离膜片供给部26。
[0068]卷取辊28为输送部的一例。卷取辊28配置于液晶膜固化部24的下游侧且输送路径的最下游侧。卷取辊28被支承为可通过驱动而使其旋转。卷取辊28对形成有取向膜120及液晶膜122并进行图案形成后的膜片90进行卷取。据此，卷取辊28将长条状的膜片90沿输送方向进行输送。
[0069]掩模38被掩模保持部40保持，被配置在偏振光光源34和膜片90及保持辊48之间。作为一例，掩模38被配置在膜片90的数百μ m上方。掩模38具有后述的掩模基材56和遮光层58。
[0070]保持辊48是膜片保持部的一例。保持辊48形成为辊形状。保持辊48的直径的一个例子是600mm到800mm。保持辊48的宽度比膜片90的宽度大。保持辊48被支承为可转动。这样，保持棍48伴随着膜片90的输送而转动。为了抑制来自偏振光光源34的光反射，优选保持辊48的表面涂成黑色。
[0071]保持辊48配置于与偏振光光源34相对向的位置。保持辊48隔着膜片90的输送路径配置于与偏振光光源34的相反的一侧。保持辊48配置于膜片90的输送路径的下方。保持辊48配置于上游侧张力辊44与下游侧张力辊46之间的上方。由此，由于保持辊48的上表面与被上游侧张力辊44及下游侧张力辊46朝下方按压的膜片90紧密接触而保持，所以能够抑制膜片90产生褶皱。这里所说的膜片90的褶皱是大致沿输送方向延伸，在宽度方向上呈波浪形状。这里，曝光部18对保持辊48紧密接触的区域的膜片90进行曝光。保持辊48的上表面设置在比第I光束70和第2光束72交叉的位置靠近掩模381侧的位置。这样，保持辊48在比第I光束70和第2光束72交叉的位置靠近掩模38的位置保持膜片90。
[0072]图6为掩模38的仰视图。图7为掩模38的沿图6的VI1-VII线的纵剖视图。如图6及图7所示，掩模38具有:掩模基材56以及遮光层58。
[0073]掩模基材56被形成为矩形的板状。掩模基材56由热膨胀系数为5.6X 10_7/°C的石英玻璃构成。也可以使掩模基材56由热膨胀系数为85X10_7/°C的钠钙玻璃构成。掩模基材56在输送方向上的长度约为200mm。掩模基材56在宽度方向上的长度配合膜片90的宽度进行适当设定。
[0074]遮光层58形成于掩模基材56的下表面。遮光层58由铬等能够挡光的材料构成。在遮光层58上形成有作为第I透过区域62发挥功能的多个开口和作为第2透过区域64发挥功能的多个开口。形成有第I透过区域62的区域是第I图案区域80，形成有第2透过区域64的区域是第2图案区域82。第I图案区域80和第2图案区域82之间，形成有遮光区域81。在输送方向上，在与第2透过区域64不同的位置形成有第I透过区域62。即，第I图案区域80及第2图案区域82这两者，在相同掩模基材56上，形成于彼此分开的位置上。
[0075]另外，第I透过区域62在与输送方向正交的宽度方向上被形成在与第2透过区域64不同的位置。沿第I透过区域62的输送方向的一边的延长线与某一个第2透过区域64的输送方向的一边一致。
[0076]第1透过区域62配置于从第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的输出方向上。因此，在第1图案区域80上被照射从曝光部18的第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的第1光束70。由此，膜片90被经过了第I图案区域80的第I偏振光的第I光束70曝光。第2透过区域64被配置在从第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的输出方向上。因此，在第2图案区域82上被照射从曝光部18的第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的第2光束72。这样，膜片90被经过了第2图案区域82的第2偏振光的第2光束72曝光。一方面，到达第I透过区域62及第2透过区域64以外的区域的偏振光被包含遮光区域81在内的遮光层58遮蔽。结果，膜片90的取向膜120被第I偏振光及第2偏振光中的某一者曝光，被曝光为第I透过区域62的第I图案区域80及第2透过区域64的第2图案区域82重叠的图案。
[0077]第I透过区域62及第2透过区域64的宽度方向的长度的一例是0.2 mm。相邻的第I透过区域62彼此间，及相邻的第2透过区域64彼此间的宽度方向的间隔的一例是
0.2mm。第I透过区域62及第2透过区域64的输送方向的长度的一例是约30 mm。第I图案区域80和第2图案区域82之间的输送方向的距离，S卩，遮光区域81的在输送方向上的长度的上限优选考虑输送时的蛇行造成的偏差而决定。这里是指设定下述条件:将光学膜片输送500mm时，光学膜片的宽度方向中的蛇行量是20 μ m以下，第I图案区域80和第2图案区域82的在宽度方向上的重合宽度是5 μ m以下。可以在满足该条件的同时,考虑掩模38中的第I透过区域62和第2透过区域64的配置空间的有效利用。如果考虑这些因素，优选第I图案区域80和第2图案区域82之间的输送方向的距离、，即，遮光区域81的在输送方向上的长度的上限为100 mm。作为上限的一例，是30 mm。
[0078]—方面，自第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52出射的第I光束70及第2光束72的准直角度Θ、曝光部18的偏振光的输出口与掩模38间的距离H将对第I图案区域80和第2图案区域82之间的在输送方向上的距离下限D发挥作用，所以，优选从角度Θ、距离H等探讨。下限D的一例，可由下式求出。
[0079]D = HX tan Θ
[0080]从I偏振光输出部50的偏振光输出口出射的第I偏振光，至少照射到沿输送方向错开根据上述算式而得的距离的下限D的部位为止。因此，需要第I图案区域80和第2图案区域82仅分离相当于距离的下限D的距离。在准直角度Θ为2度、从第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52到掩模38为止的距离H为30 mm的情况下，下限D的一例是I mm。这样，能够使第I偏振光及第2偏振光不在膜片90上重合。如果考虑这些上限及下限，则第I图案区域80和第2图案区域82之间的在输送方向上的距离优选10 mm。另外，第I透过区域62、第2透过区域64、第I图案区域80、遮光区域81及第2图案区域82的各数值可以适当的变更。
[0081]以下，对光学膜片100的制造方法进行说明。首先准备好卷绕于送出辊12的长条状的膜片90。此处，膜片90的全长的一例为约1000m。膜片90的宽度的一例为约500mm。然后，在保持阶段将膜片90的一端固定于卷取辊28。在此状态下，以经过上游侧张力辊44的下表面及下游侧张力辊46的下表面的同时被保持在保持辊48的上表面的状态配置有膜片90。
[0082]然后，卷取辊28开始进行旋转驱动。结果，将膜片90从送出辊12送出，从而成为将膜片90沿输送方向输送的输送阶段。膜片90的输送速度的一例为2m/分?IOm/分。伴随着膜片90的输送开始，上游侧张力辊44、下游侧张力辊46及保持辊48转动。
[0083]被送出的膜片90由洗净部13洗净之后，经过取向膜涂覆部14的下方。从而由取向膜涂覆部14在膜片90的上表面在宽度方向的几乎全域内涂覆取向膜120。在膜片90的输送中连续执行取向膜120的涂覆。从而除了两端的一部分以外，在膜片90的上表面沿输送方向的整个长度连续涂覆取向膜120。[0084]输送涂覆了取向膜120的膜片90，使其经过取向膜干燥部16的内部。从而对涂覆于膜片90的上表面的取向膜120进行干燥。此后，膜片90经过上游侧张力辊44的下表面。
[0085]此后，在曝光阶段，被涂覆有取向膜120的区域的膜片90通过第I透过区域62的下方而成为第I取向阶段。在第I取向阶段中，在持续进行膜片90的输送的状态下，经过第I透过区域62的下方的区域的取向膜120利用从第I偏振光输出部50输出并透过掩模38的第I透过区域62的第I偏振光的第I光束70进行曝光。此处，膜片90在由卷取辊28连续地以一定速度进行持续输送的同时进行曝光。因此，经过第I透过区域62的下方的取向膜120沿输送方向连续地利用从第I偏振光输出部50输出的第I偏振光进行曝光。据此，经过第I透过区域62的下方的区域的取向膜120被曝光成与第I透过区域62的宽度相同且沿输送方向延伸的带状。另外，由于该区域的取向膜120被第I偏振光曝光，因此，该区域的取向膜120与被曝光的第I偏振光相对应地进行取向。这样，多个第I取向区域124形成于取向膜120。
[0086]此后，输送涂覆了取向膜120的区域的膜片90，使其经过第2透过区域64的下方而成为第2取向阶段。在第2取向阶段中，在输送阶段持续的状态下，从第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的第2光束72透过掩模38的第2透过区域64，对膜片90的在经过第2透过区域64的下方的区域形成的取向膜120进行照射。由于对膜片90进行持续输送，因此该区域的取向膜120被曝光成与第2透过区域64的宽度相同且沿输送方向延伸的带状。另外，该区域的取向膜120被第2偏振光曝光，所以该区域的取向膜120与被曝光的第2偏振光相对应地进行取向。由此，多个第2取向区域126形成于取向膜120。
[0087]此处，第2透过区域64在宽度方向上形成于与第I透过区域62不同的位置。据此，第2偏振光被照射到取向膜120的与被第I透过区域62照射的区域不同的区域上。据此，第2偏振光被照射到由第I偏振光取向的第I取向区域124与相邻的第I取向区域124之间，从而在宽度方向中使取向膜120的全部区域被第I偏振光或第2偏振光取向。
[0088]从第2偏振光输出部52输出的第2偏振光的偏振方向与从第I偏振光输出部50输出的第I偏振光的偏振方向相交。由此，使得由第I偏振光取向的区域的取向方向与由第2偏振光取向的区域的取向方向相互正交。结果，在取向膜120上形成了包含与第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106相对应的不同取向在内的两个区域交替排列而成的图案。
[0089]曝光区域的膜片90在被上游侧张力辊44及下游侧张力辊46朝下方按压的状态下，被保持辊48紧密接触地保持。这样，在上游侧张力辊44与下游侧张力辊46之间，自保持辊48赋予膜片90沿输送方向上的张力，因此减少膜片90的褶皱。第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52对由保持辊48紧密接触而褶皱少的区域的膜片90输出第I偏振光的第I光束70及第2偏振光的第2光束72而进行曝光。
[0090]第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52向互相接近的方向输出第I光束70及第2光束72。但是，保持辊48在比第I光束70及第2光束72交叉的位置靠近掩模38侧保持膜片90。这样，膜片90被互不重叠的第I光束70及第2光束72曝光。进一步，被第I光束70曝光的膜片90上的区域和被第2光束72曝光的膜片90上的区域的距离，比在掩模38中第I图案区域80和第2图案区域82之间的距离短。[0091]此后，使取向膜120被曝光了的膜片90经过下游侧张力辊46的下方并送达到液晶膜涂覆部20的下方。由此将液晶膜122涂覆于取向膜120的上表面。由于液晶膜122被连续地涂覆于输送中的膜片90的取向膜120的上表面，因此，液晶膜122被涂覆于膜片90沿输送方向的整个长度上。此后，对涂覆有液晶膜122的膜片90进行输送使其经过液晶膜取向部22。由此，由液晶膜取向部22对液晶膜122进行加热，使液晶膜122的分子沿着形成在下表面的取向膜120的取向进行取向的同时对其进行干燥。
[0092]然后，使涂覆的液晶膜122被取向了的膜片90经过液晶膜固化部24。由此，向液晶膜122照射紫外线，使液晶膜122在被取向后的状态下进行固化。结果是，液晶膜122的分子分别与第I取向区域124及第2取向区域126相对应地进行取向，从而形成第I液晶区域128及第2液晶区域130。如图1及图2所示，在膜片90的宽度方向上交替形成由取向膜120及液晶膜122形成的第I偏振光调制部104及第2偏振光调制部106。然后，将分离膜片92供给到液晶膜122的上表面并进行贴合。并且由卷取辊28对上表面贴有分离膜片92的膜片90进行卷取。
[0093]此后，在由卷取辊28输送膜片90的同时对膜片90持续曝光，直到卷绕于送出辊12的膜片90的供给结束。然后，卷绕于送出辊12的膜片90被全部供给完的曝光工序结束。另外，也可以在结束了的膜片90的后端连接接下来的新的膜片90的前端，从而连续地对膜片90进行曝光。最后，将膜片90切割成规定的长度成为图1及图2所示的光学膜片100后则最终完成。
[0094]如上所述，在曝光装置10中，通过使掩模38的第I图案区域80和第2图案区域82分开，能够抑制从第I图案区域80及第2图案区域82透过的第I光束70及第2光束72重叠串扰。这样，曝光装置10能够通过第I图案区域80的图案及第2图案区域82的图案，正确地曝光取向膜120。
[0095]在曝光装置10中，将第I光束70及第2光束72向互相交叉的方向，即，互相接近的方向照射。进一步，保持辊48在比第I光束70及第2光束72交叉的位置靠近掩模38的位置保持膜片90。这样，能够使被第I光束70及第2光束72曝光的膜片90上的曝光区域互相接近，并且防止串扰。通过这样地使曝光区域接近，膜片90即使在第I光束70的曝光区域和第2光束72的曝光区域之间蛇行，也能够降低蛇行的影响，因此，能够降低图案的紊乱及取向方向的紊乱。
[0096]在曝光装置10中，第I图案区域80及第2图案区域82形成在相同的掩模基材56上。这样，能够省略第I图案区域80及第2图案区域82的相互对位的工序。
[0097]在曝光装置10中，因为保持辊48紧密接触地保持膜片90，所以能够抑制膜片90的褶皱。进一步，曝光部18对该密接的区域的膜片90进行曝光，因此能够降低褶皱的影响。
[0098]在曝光装置10中，保持辊48伴随膜片90的输送而转动，因此能够降低对输送时的膜片90的阻碍。
[0099]在曝光装置10中，被第I图案区域80及第2图案区域82曝光的区域不重叠。因此，与一图案是在宽度方向连续的实心形状且被曝光的区域的一部分重合的情况不同，能够使第I光束70及第2光束72双方为最大照度，并且，能够通过能够取向的下限的曝光能量将取向膜120曝光。这样，即使提高膜片90的输送速度，也能使取向膜120取向，因此能够提高光学膜片100的生产效率。[0100]以下，对将上述实施方式的一部分变更后的实施方式进行说明。
[0101]图8是说明变更后的掩模238的图。如图8所示，掩模238具有掩模基材256和形成于掩模基材256的下表面的遮光层258。在遮光层258处形成有上述第I图案区域80及上述第2图案区域82。
[0102]掩模238的作为膜片90侧的面的下表面，从侧面看形成为圆弧状。另外，与掩模238的膜片90相反一侧的面,且第I偏振光输出部50及第2偏振光输出部52侧的上表面，从侧面看形成为圆弧状。掩模238的上表面及下表面的圆弧状的面的中心与辊形状的保持辊48的中心260处于相同位置。因此，掩模238的上表面和被保持辊48保持着的膜片90间的距离在输送方向上为恒定。同样，掩模238的下表面和保持辊48所保持的膜片90间的距离，在输送方向上为恒定。这样，透过了掩模238的第I图案区域80的第I光束70在输送方向的任何位置都以相同距离到达膜片90。该结果，第I图案区域80的图案被正确地复制到取向膜120。另外，在透过了第2图案区域82的第2光束72中，也能够正确地复制图案。
[0103]另外，掩模238的上表面与下表面间的距离，S卩，厚度在输送方向中为恒定。这样，第I光束70及第2光束72在全部的区域中，以相同的距离透过掩模238，所以受到掩模238的影响相同。结果能够抑制到达膜片90的第I光束70及第2光束72的强度的不均匀等。
[0104]图9是说明变更后的掩模338的图。如图9所示，掩模338具有掩模基材356和形成于掩模基材356的下表面的遮光层358。在遮光层358处形成有上述第I图案区域80及上述第2图案区域82。
[0105]掩模338的下表面从侧面看形成为圆弧状。掩模338的下表面的圆弧的中心和保持辊48的中心260处于相同位置。因此，透过了掩模338的第I图案区域80及第2图案区域82的第I光束70及第2光束72，以相同的距离到达膜片90，所以能够起到上述的效
果O
[0106]图10是说明变更后的偏振光光源434的图。偏振光光源434具有第I偏振光输出部450和第2偏振光输出部452。第I偏振光输出部450具有第I偏振兀件451。第I偏振兀件451被设置在第I偏振光输出部450的输出口的附近的内部。第I偏振兀件451透过与第I偏振兀件451的透过轴相同振动方向的光。这样,第I偏振光输出部450输出第I偏振光。第2偏振光输出部452具有第2偏振兀件453。第2偏振兀件453被设置在第2偏振光输出部452的输出口的附近的内部。第2偏振兀件453透过与第2偏振兀件453的透过轴相同振动方向的光。由此，第2偏振光输出部452输出第2偏振光。
[0107]图11是说明变更后的偏振光光源534的图。如图11所示，偏振光光源534具有第I光源部550、第2光源部552和偏振构件555。第I光源部550及第2光源部552被一体化，用于输出无偏振光的光。偏振构件555被配置在第I光源部550及第2光源部552与掩模38之间。偏振构件555具有第I偏振元件551、遮光部557和第2偏振元件553。
[0108]第I偏振元件551、遮光部557及第2偏振元件553 —体地构成。第I偏振元件551被配置在偏振构件555的最上游侧。第I偏振兀件551被配置在掩模38的第I图案区域80和膜片90之间。第I偏振兀件551透过与第I偏振光的偏振方向相同振动方向的光。
[0109]遮光部557被配置在第I偏振元件551及第2偏振元件553之间。换言之、在俯视视图中，遮光部557被配置在掩模38的第I图案区域80和第2图案区域82之间。遮光部557将从第I光源部550及第2光源部552输出的光不反射地吸收并遮光。
[0110]第2偏振元件553被配置在偏振构件555的最下游侧。第2偏振元件553被配置在掩模38的第2图案区域82和膜片90之间。第2偏振元件553透过与第2偏振光的偏振方向相同振动方向的光。
[0111]由此，自第I光源部550及第2光源部552输出的无偏振光中的、上游侧的光束被第I偏振元件551转换成第I偏振光之后，透过第I图案区域80，将膜片90曝光。另外，该无偏振光之中的下游侧的光束被第2偏振兀件553转换成第2偏振光之后,透过第2图案区域82，将膜片90曝光。进一步，该无偏振光之中的到达遮光部557的光被遮光，不对膜片90曝光。在本实施方式中，第I光源部550及第I偏振兀件551是第I光输出部的一例，第2光源部552及第2偏振兀件553是第2光输出部的一例。
[0112]上述实施方式的各结构的配置、形状、个数等可以适当变更。另外，上述各实施方式也可以进行组合。
[0113]例如，在上述实施方式中，举了对长条状的膜片90进行曝光的例子，但是，也可以对和光学膜片100同样大小的膜片进行曝光。[0114]另外，在上述实施方式中，对被输送中的状态的膜片90进行曝光，但是也可以交替反复进行曝光和输送，在曝光过程中将膜片90停止。
[0115]以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。另外，本领域技术人员应当清楚，在上述实施方式的基础上能够施加各种变更或改进。由权利要求书的记载可知，这种施加变更或改进的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
[0116]应当注意的是，权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各个处理的执行顺序，只要没有特别明示“比……早”、“早于”等，或者只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为方便起见而使用“首先”、“然后”等进行了说明，但并不意味着必须按照这样的顺序实施。
【权利要求】
1.一种曝光装置，其特征在于，包括: 膜片保持部，其用于保持膜片； 掩模，其形成有第I图案以及与所述第I图案分开的第2图案；和曝光部，其对所述掩模照射光束并由透过所述第I图案或所述第2图的光束将所述膜片曝光， 所述曝光部具有:输出用于照射所述第I图案的第I光束的第I光输出部、以及具有与所述第I光输出部输出的所述第I光束的主光线交叉的主光线并输出用于照射所述第2图案的第2光束的第2光输出部， 所述膜片保持部在比所述第I光束和所述第2光束交叉的位置靠近所述掩模的位置保持所述膜片。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其中， 所述掩模具有形成有第I图案及第2图案这两者的掩模基材。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其中， 还包括用于输送所述膜片的输送部， 所述膜片是长条状， 所述曝光部用于对被输送中的所述膜片进行曝光。
4.根据权利要求3所述的曝光装置，其中， 所述膜片保持部是用于在表面保持所述膜片的辊形状， 所述曝光部对所述膜片的与辊形状的所述膜片保持部紧密接触的区域进行曝光。
5.根据权利要求4所述的曝光装置，其中， 所述膜片保持部伴随着所述膜片的输送而转动。
6.根据权利要求4所述的曝光装置，其中， 所述掩模的靠所述膜片侧的面形成为圆弧状。
7.根据权利要求6所述的曝光装置，其中， 所述掩模的靠所述膜片侧的圆弧状的面的中心位于与辊形状的所述膜片保持部的中心相同的位置。
8.根据权利要求4至7中任何一项所述的曝光装置，其中， 所述掩模的与所述膜片相反的一侧的面形成为圆弧状。
9.根据权利要求8所述的曝光装置，其中， 所述掩模的与所述膜片相反的一侧的圆弧状的面的中心位于与辊形状的所述膜片保持部的中心相同的位置。
10.一种曝光方法，其中，包括: 用于保持膜片的膜片保持阶段； 对形成有第I图案以及与所述第I图案分开的第2图案的掩模照射光束并由经过了所述第I图案或所述第2图案的光束将所述膜片曝光的曝光阶段； 在所述曝光阶段中，输出用于照射所述第I图案的第I光束，并且输出具有与所述第I光束的主光线交叉的主光线并用于照射所述第2图案的第2光束， 在所述膜片保持阶段中，在比所述第I光束和所述第2光束交叉的位置靠近所述掩模的位置配置所述膜片。
【文档编号】G03F7/20GK103513517SQ201310250558
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】安井亮辅, 佐藤达弥, 浦和宏, 今吉孝二 申请人:株式会社有泽制作所