(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデルの横断面から取ったベクトルファイルに基づいて、座標と色とをアドレスとして外輪郭領域及び内輪郭領域を有するサブピクセルパターンを生成する工程と、
フォトマスクモジュールに前記サブピクセルパターンを提供する工程であって、前記フォトマスクモジュールは、ピクセルマトリックスを有するパネルを含み、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、前記座標と色とをアドレスとして個別に制御される三色濾過サブピクセルを含む、前記提供する工程と、
前記内輪郭領域から前記外輪郭領域を区別するために、色濾過されたサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記パネルを通過する前記三色を含む光を発する光源に感光性樹脂を露光する工程であって、前記感光性樹脂は前記三色の光の領域に吸収スペクトルを有する、前記露光する工程と、を含むことを特徴とする感光性樹脂を硬化させる方法。
【請求項２】
前記色濾過されたサブピクセルは、アドレス指定可能なユニットであり、
前記ベクトルファイルは、ヒューレット・パッカードグラフィックス言語であり、
前記外輪郭領域及び前記内輪郭領域を調整するために、前記三色濾過サブピクセルのそれぞれについてポリゴンアルゴリズムを利用する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
【請求項３】
前記感光性樹脂は、可視光領域に吸収スペクトルを有し、
前記光源は、点光源、線光源、面光源及びそれらの組み合わせからなる群から選択される一つである、
前記光源は、ハロゲンランプであることを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
【請求項４】
前記内輪郭領域の画像の焦点を合わせるために、前記光源と前記パネルとの間に光学レンズを提供し、
前記光学レンズは、フレネルレンズであることを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
【請求項５】
モデルの断面に基づいて物品を製造するための光造形方法であって、
ピクセルマトリックスを有する液晶フォトマスクモジュール（ＬＣＤＬＭＭ）を提供する工程であって、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、座標と色とをアドレスとして個別にアドレス指定可能な各色を透過するサブピクセルを含む、前記提供する工程と、
前記断面をシミュレートする輪郭を座標と色とをアドレスとして指定して、前記ＬＣＤＬＭＭに入力する工程と、
前記輪郭内の全ての前記アドレス指定可能なサブピクセルを決定する工程と、
前記輪郭内に前記アドレス指定可能なサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記ピクセルマトリックスに基づいて前記物品を形成する工程であって、前記物品は前記ピクセルマトリックスを通過する各色を含む光を発する光源により感光性樹脂を露光することによって形成される、前記形成する工程と、を含むことを特徴とする光造形方法。
【請求項６】
前記光源は、点光源、線光源、面光源及びそれらの組み合わせからなる群から選択される一つである、
前記光源は、ハロゲンランプであることを特徴とする請求項５に記載の光造形方法。
【請求項７】
前記モデルに基づいて、三次元ＣＡＤモデルを設計する工程と、
前記三次元ＣＡＤモデルをデータファイルに変化する工程と、
前記三次元ＣＡＤモデルを、Ｚ軸に垂直する二次元ベクトルの集合を有するファイルに変換する工程と、を更に含み、
前記三次元ＣＡＤモデルを設計する工程、前記三次元ＣＡＤモデルを変化する工程及び前記三次元ＣＡＤモデルを変換する工程は、ＬＣＤＬＭＭを提供する前に実行し、
前記データファイルは、モザイク状のＳＴＬデータファイルであり、
前記三次元ＣＡＤモデルを変換する工程は、スライシングソフトウェアを用いて実現されることを特徴とする請求項５に記載の光造形方法。
【請求項８】
候補物体の断面に基づいた層を製造するための光造形方法であって、
多色濾過する複数の個別にアドレス指定可能なサブピクセル要素を含むサブピクセルマトリックスを有する透明マスクモジュールを提供する工程と、
前記断面をシミュレートする輪郭を設計し、座標と色とをアドレスとして前記サブピクセルマトリックスに入力する工程と、
前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程と、
前記輪郭内に前記サブピクセル要素のそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記サブピクセルマトリックスに基づいて前記層を形成する工程であって、前記層は前記サブピクセルマトリックスを通過する前記多色を含む光を発する光源により感光性樹脂を露光することによって形成される前記形成する工程と、を含むことを特徴とする光造形方法。
【請求項９】
前記候補物体は、実際寸法であり、
前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程は、ポリゴンアルゴリズムによって決定されることを特徴とする請求項８に記載の光造形方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１５年１月１２日に出願された第１０４１００９６３号の台湾出願に基づく利益を主張し、その内容は参考として本明細書に取り入れるものとする。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、光造形加工方法に関し、特に、光造形加工を使用して樹脂を光硬化する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
バット重合は、光重合を使用して３Ｄオブジェクトを印刷する３Ｄプリント方法である。技術的には、バット重合は、バットに含まれる液状樹脂が光活性化重合（又は光硬化重合と呼ばれる）により選択的に固化させるための付加製造（Additive Manufacturing、ＡＭ）プロセスを使用して配列を生成させる。バット重合プロセス（Vat Polymerization Process、ＶＰＰ）は、高精度-速度比及び優れた表面仕上げを達成し、粉末ベースのＡＭ技術の場合のように、高出力レーザー及び不活性ガスの建造チャンバを必要としない。ＶＰＰの応用は、製品設計評価用のラピッドプロトタイピング、鋳型と金型用の間接的なツーリング（宝飾品、歯科インプラントなどの直接デジタル製造用のツーリング）、歯科用アライナー、補聴器などのニッチ市場や個人向け医療機器を含む。
【０００４】
現在、市販ＶＰＰシステムは、ブランケット露光及び層全体の硬化のために、ベクトル走査用のレーザー光又はデジタル光処理（digital light processing 、ＤＬＰ）プロジェクターのいずれかを利用する。ＸＹ水平面内における物体の幾何学的形状が建造速度に依存しないため、後者のスループットと速度は、前者よりも高い、又、ＸＹ直線運動又は走査鏡の必要性を排除し、システムのＺ軸に沿って機械的な要素を考慮するだけ。
【０００５】
薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネルは、フォトマスクを動的に形成し、樹脂表面に投影するためのＤＬＰプロジェクターの代替品である。商用ベンダーからのＤＬＰ開発キットの価格は非常に高く、これに対し、高解像度のＬＣＤパネルの価格はＤＬＰ開発キットの半分よりも低い、明らかにより費用対効果がある。現代のＴＦＴ−ＬＣＤのモバイルデバイスは、画面のピクセルが４９μｍx４９μｍのサイズに縮小され、半導体業界が進むにつれて縮小していく。
【０００６】
ＬＣＤは、光束が何百万の顕微鏡によって１３．７μｍx１３．７μｍほどの個別のピクセルに分割されたＤＬＰ投影と比較してより劣っている。しかし、顕微鏡から反射した光は発散し、ピクセルは、焦点距離の増加に伴って拡大する。このように、正方形のピクセルは、プレゼンテーション画面の精査の下で識別可能になる。これに対し、ＬＣＤは、全域に亘って均一なピクセルサイズを有し、精度特性が尺度に依存しない。しかし、従来の研究は、ピクセルの赤、緑、青のサブコンポーネントなどの特定のＬＣＤ特性から利益を得ようとしない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術の欠点を克服するために、本発明は、ＬＣＤタイプのバット重合プロセスに対し、解像度と精度を向上させる新規な低コストのソフトウェアベース方法を導入する。本発明は、特定の目的で上記の問題を解決するだけでなく、実装も容易である。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＬＣＤタイプのバット重合プロセスに対し、解像度と精度を向上させ、費用効果がある新規な方法が開示される。結果として、本発明は、断面パターンがより平滑なエッジ及びより高い解像度で生成される。
【０００９】
上述の構想を実現するために、感光性樹脂を硬化させる方法を提出する。前記方法は、モデルの横断面から取ったベクトルファイルに基づいて、外輪郭領域及び内輪郭領域を有するサブピクセルパターンを生成する工程と、フォトマスクモジュールに前記サブピクセルパターンを提供する工程であって、前記フォトマスクモジュールは、ピクセルマトリックスを有するパネルを含み、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三色濾過サブピクセルを含む前記工程と、前記内輪郭領域から前記外輪郭領域を区別するために、色濾過されたサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記パネルを通過する光を発する光源に感光性樹脂を露光する工程と、を含む。
【００１０】
上述の構想を実現するために、光造形方法を提出する。前記方法は、モデルの断面に基づいて物品を製造するための光造形方法であって、ピクセルマトリックスを有す液晶フォトマスクモジュール（ＬＣＤＬＭＭ）を提供する工程であって、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三つのアドレス指定可能なサブピクセルを含む前記工程と、前記断面をシミュレートする輪郭を前記ＬＣＤＬＭＭに入力する工程と、前記輪郭内の全ての前記アドレス可能なサブピクセルを決定する工程と、前記輪郭内に前記アドレス可能なサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記ピクセルマトリックスに基づいて前記物品を形成する工程と、を含む。
【００１１】
上述の構想を実現するために、光造形方法を提出する。前記方法は、候補物体の断面に基づいた層を製造するための光造形方法であって、複数のアドレス指定可能なサブピクセル要素を含むサブピクセルマトリックスを有する透明マスクモジュールを提供する工程と、前記断面をシミュレートする輪郭を設計し、前記サブピクセルマトリックスに入力する工程と、前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程と、前記輪郭内に前記サブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記サブピクセルマトリックスに基づいて前記層を形成する工程と、を含む。
【００１２】
当業者は、添付の図面及び以下の詳細な説明を検討した後、本発明の目的及び利点は、より容易に明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るハードウェア構成を示す図である。
【図２】代表的な薄膜カラーフィルタの透過スペクトルを示す図である。
【図３】ディスプレイ上に生成されたパターンを重ねたベクトルの参照画像で示すマイクロ写真である。
【図４（Ａ）】ベクトルファイルにおける一部のデータの一例を示す図である。
【図４（Ｂ）】図４（Ａ）に示すようにベクトルファイルで定義された輪郭を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る境界近傍のサブピクセルの色を調整するための別の方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施例に基づいて詳述するが、あくまでも例示であって、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載されており、さらに特許請求の範囲の記載と均等な意味及び範囲内での全ての変更を含んでいる。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るハードウェア構成を示す図である。図１において、ＶＰＰシステム１０は、光源１、ＬＣＤパネル３１を有するフォトマスクモジュール３、感光性樹脂４１を収納する樹脂バット４、モデリングプラットフォーム５及びエレベーター６を含む。光源１は、使用される感光性樹脂４１の種類に応じて、点光源、線光源、面光源又はそれらの組み合わせであってもよい。一つの特定の実施形態において、光源１は、ハロゲンランプであれば、費用対効果が他のオプションより高い。光源１は、光１１〜１５を放出するように構成されている。特に、レンズモジュール２は、一つの実施形態に係る光１１〜１５を集中させるために、光源１とＬＣＤパネル３１との間に配置してもよい。一部の光１２〜１４は、レンズモジュール２、ＬＣＤパネル３１及び（好ましくは）少なくとも底部４２に透明な樹脂バット４の始めから終わりまで通過する。一つの実施形態において、光１２〜１４は、バット重合プロセス（ＶＰＰ）を完了するために、底部層の近くの感光性樹脂４１の固化に使用される。
【００１６】
本発明の実施形態におけるＬＣＤパネル３１は、ＶＰＰ方法を用いてそれぞれの層のプロファイルが製造することを決定するためのツールとして利用される。図２は、代表的な薄膜カラーフィルタの透過スペクトルを示す図であり、代表的な薄膜カラーフィルタは、青色用の４００〜５２０ｎｍ、緑色用の４８０〜６００ｎｍ及び赤色用の５８０ｎｍ以上の透過スペクトルを有する。本発明の一つの実施形態に係るＴＦＴ−ＬＣＤパネルとしてＬＣＤパネル３１を採用し、感光性樹脂４１は、好ましくは、可視光領域に吸収スペクトルを有し、赤、緑と青の光のスペクトル領域をカバーする。このように、感光性樹脂４１は、白、赤、緑と青の光を含む可視光で固化させることができる。図３において、ＬＣＤパネル３１は、ピクセルマトリックス３１０を含み、ピクセルマトリックス３１０は、複数の正方ピクセル３１２を含み、複数の正方ピクセル３１２のそれぞれは、スイッチオンの時、三色濾過サブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ及び３１２Ｂを含む。当業者は、図３に示すようなピクセル内部の三つのサブピクセルの相対的な位置は、例えば異なる順序で配置してもよいことを理解できる。本発明の一実施形態によれば、サブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ及び３１２Ｂのそれぞれは、フォトマスクモジュール３によって個別に制御されるように、アドレス指定することができる。理論的には、サブピクセルのそれぞれの面積は、全ピクセルの三分の一である。従って、本発明に係るサブピクセルパターンの解像度は、従来の全ピクセルパターンの３倍である。
【００１７】
フォトマスクモジュール３は、樹脂の新たな層を製造する場合、ＬＣＤパネル３１で示されるパターンを変更するように電子的に制御してもよい。ＬＣＤパネル３１上のパターンは、図４（Ａ）に示す例のように、ベクトルファイルに由来する。この特定例は、ヒューレット・パッカードグラフィックス言語（Hewlett-Packard Graphical Language、ＨＰＧＬ）に準拠しているが、ベクトルファイルを作成すれば、の他の言語を使用してもよい。一つの実施形態において、ベクトルファイルは、モデル（図示せず）の断面図から取られ、実際寸法の候補物体としてもよい。あるいは、ベクトルファイルは、３Ｄコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルに基づいて設計してもよい。この場合、３ＤＣＡＤモデルは、スライスソフトウェアを使用し、モザイク状のＳＴＬデータファイルなどのデータファイルに変換され、データファイルは、さらに、Ｚ軸に直交する２Ｄベクトルの集合に変換される。換言すれば、ベクトルファイルは、ＸＹ平面内又は水平面内の３Ｄモデルの層のシミュレーション輪郭を決定するために利用される。
【００１８】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すようにベクトルファイルで定義された輪郭を示す模式図である。図４（Ａ）によると、ＨＰＧＬテキストファイルは、ペンコマンド（ＰＵ(Pen Up)、ＰＤ(Pen Down)、ＰＡ(Plot Absolute)）及び閉じた輪郭の境界でのポイントの位置を示す座標対を含む。ベクトルファイルは、ＬＣＤパネル３１上のパターンを生成するために、フォトマスクモジュール３に電子的に供給してもよい。本発明によれば、ピクセルマトリクス３１０内のサブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ及び３１２Ｂの各々は、アドレス可能なので、輪郭を決定するベクトルファイルは、好ましくは、最高の解像度を得るために、サブピクセルのパターンを定義できる。
【００１９】
ＬＣＤパネル３１をフォトマスクとして利用するために、作業パターンにおけるパターンの内輪郭ピクセルが透明であり、外輪郭ピクセルが不透明である又は暗くする、作業パターンピクセルマトリクス内の各ピクセルを制御することによって生成することができる。ベクトルファイルから得る、閉じた輪郭の境界での点の位置を決定すると、フォトマスクモジュール３は、外輪郭領域と内輪郭領域を区別する必要がある。これにより、フォトマスクモジュール３は、内輪郭領域から外輪郭領域を区別するために、ＬＣＤパネル３１のピクセルマトリックス３１０における色濾過されたサブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ及び３１２Ｂのそれぞれに色をフラッドフィルすることで電子的に制御する。ピクセル内の全ての三つのサブピクセルは、色がフラッドフィルされている場合、ピクセルは白になる。逆に、ピクセル内の全ての三つのサブピクセルは、色がフラッドフィルされていない場合、ピクセルが黒になる。したがって、サブピクセル要素３１２Ｒ、３１２Ｇ及び３１２Ｂは、ピクセルマトリクス３１０上の異なる位置に光スイッチとして考えることができる。
【００２０】
別の観点から見れば、３倍の解像度向上とエッジスムージングは、サブピクセルのアドレス指定を介して達成する。これらのサブピクセルのコンポーネントは、独立した光度源として扱われる。ピクセルを表す情報は、ピクセルサブコンポーネントの代わりに、ピクセル全体にマッピングされる。実際には、その座標と色によって、各サブピクセルをアドレス指定する。
【００２１】
ポリゴンアルゴリズム法は、点が内輪郭領域または外輪郭領域に位置しているかどうかを区別するために採用する。これは、内輪郭領域に潜在的に位置している点を検討し、この点から始まる光線がポリゴン境界を横切る回数をカウントすることによって行われる。点から始まる光線がポリゴンの境界を一度だけヒットした場合、点の位置は、ポリゴンの内部に考えられる。それ以外の場合は、点がポリゴンの外と考えられる。ポリゴンアルゴリズムは、位置が輪郭の内側または外側のいずれかであることを保証する便利な手段を提供する。本発明の一つの実施形態において、フォトマスクモジュール３は、ポリゴンアルゴリズムによって、複数のサブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂのそれぞれが輪郭の内側に位置するかどうかを一つずつ確認する。同様に、フォトマスクモジュール３は、ポリゴンアルゴリズムによって、複数のサブピクセル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂのそれぞれが輪郭の外側に位置するかどうかを確認する。
【００２２】
図３に示すように、二つのプロファイル３１４、３１６は、全ピクセルパターンを有するベクトルファイル及びサブピクセルパターンを有するベクトルファイルに基づいて、ＬＣＤパネル３１のピクセルマトリクス３１０に示されている。特に、二つの境界線３１４Ａ、３１４Ｂは、プロファイル３１４の境界で示されており、境界線３１６Ａ、３１６Ｂは、プロファイル３１６の境界で示されている。ベクトル画像は、参照のために重畳されている。外輪郭領域のピクセル又はサブピクセル要素は黒色であり、内輪郭領域のピクセル又はサブピクセル要素は、色がフラッドフィルされていることを観察できる。当業者は、サブピクセルパターンに基づいて構成するプロファイル３１６は、全ピクセルパターンに基づいて構成するプロファイル３１４よりもはるかに細いことを理解できる。
【００２３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施形態に係る境界近傍のサブピクセルの色を調整するための別の方法を示す模式図である。図５（Ａ）において、二つの境界線５１０、５１２は、定義されたベクトルファイル（図示せず）に基づいて、ピクセルマトリクス５００を内輪郭領域５０１と外輪郭領域５０２に分離する。図５（Ｂ）において、内輪郭領域５０１に位置するほぼ全てのサブピクセルは、第一境界サブピクセルｂ１近傍の第二ギャップｇ１及び第二境界サブピクセルｂ２近傍の第二ギャップｇ２などのギャップを除いて、色がフラッドフィルされていることを観察できる。上記のポリゴンアルゴリズムは、点が境界の右にある時、内輪郭領域５０１に位置するか否かを決定する際に問題がある。したがって、図５（Ｂ）によると、内輪郭領域５０１の内側且つ境界５１０、５１２の近くにあるいくつかの点は、誤って計算され、対応する位置におけるサブピクセルに色がフラッドフィルされていない。
【００２４】
上記のギャップの問題点は、ローカル連続性に基づいた方法を適用することによって解決できる。ギャップｇ１を一例として、ギャップｇ１の両側のサブピクセルに色がフラッドフィルされているため、同じ位置のサブピクセルに色がフラッドフィルされるように調整される又は単純にスイッチオンされることができる。同じ正方形のピクセル領域に位置し、緑のサブピクセルと他のサブピクセル（青と赤）に位置するギャップｇ１の特定例については、すでにオンになり、緑のサブピクセルがオンになると、正方ピクセル領域が白になる。ギャップｇ２は、ｇ１と同じ状況でもあり、したがって、調整を完了するために、緑色でフラッドフィルされている。図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）における全てのギャップがローカル連続の方法に基づいて調整された後の結果を示す。同様に、外輪郭領域５０２内のいずれかのギャップ（図示せず）も、同じ方法を使用して調整することができる。図５（Ｃ）において、ほぼ完全なサブピクセルパターンがピクセルマトリックス５００内に形成されていることを観察できる。なお、本発明は、相対的に細いプロファイルを有するバット重合プロセス用のフォトマスクとして働くように費用対効果の高い液晶パネルを利用する方法を提供することは、当業者によって理解される。
【００２５】
更に図１を参照し、ＬＣＤパネル３１はフォトマスクとして使用される場合、輪郭３４、すなわち内輪郭領域３３内の全てのサブピクセルは、色でフラッドフィルされていると、外輪郭領域３５内のサブピクセルが黒である。図１によると、光１１、１５は、外輪郭領域３５によってブロックされ、光１２〜１４は、ＬＣＤパネル３１の内輪郭領域３３を通過し、底部４２に透明な樹脂バット４の始めから終わりまで通過する。画像４３は、樹脂バット４の底部４２近傍に形成され、感光性樹脂４１を硬化させるための光１２〜１４に曝露される。当業者は、画像４３の形状は、輪郭３４に基づいていることを認識できる。
【００２６】
レンズモジュール２は、高度レベル又は高さに関してあらかじめ定めた位置に画像４３の焦点を合わせることを補助する。好ましい一つの実施形態によれば、レンズモジュール２は、レンズモジュール２の厚さを減少させるためのフレネルレンズを含んでもよい。通常、画像４３は、樹脂バット４の底部４２の近くに感光性樹脂４１を光１２〜１４に曝露し、固体層（図示せず）を形成して固化させるように、高度レベルに選択されて位置する。エレベーター６は、適切な位置に画像４３の位置を特定するために、レンズモジュール２又はフォトマスクモジュール３のいずれかの高度レベルを変更することを補助する。フォトマスクモジュール３は、ＸＹ平面上に配置されたときに、エレベーター６は、レンズモジュール２、フォトマスクモジュール３、樹脂バット４及びＺ軸に沿うモデリングプラットフォーム５を含む装置のいずれかを移動させることができる。
【００２７】
固体層を形成した後、ＬＣＤパネル３１の輪郭３４は、異なるパターンを有する他のベクトルファイルを入力することにより電子的に交換することができ、ＶＰＰ生産は、固化感光性樹脂４１で形成された付加的な層を製造するために、もう一度繰り返すことができる。本発明の方法により、層後の層のＶＰＰ製造を用いて、モデルに基づいた３Ｄ物体（実際寸法の物体またはコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデル）を用いて、効率的に製造できる。本発明は、フォトマスクパターンを変更することで、その速いペースのためのＶＰＰ製造の効率を向上させることを補助し、解像度がより高い且つコスト効率がより高いフォトマスク解決策でＶＰＰ製造を提供する。
【００２８】
実施例
１、モデルの横断面から取ったベクトルファイルに基づいて、外輪郭領域及び内輪郭領域を有するサブピクセルパターンを生成する工程と、フォトマスクモジュールに前記サブピクセルパターンを提供する工程であって、前記フォトマスクモジュールは、ピクセルマトリックスを有するパネルを含み、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三色濾過サブピクセルを含む前記工程と、前記内輪郭領域から前記外輪郭領域を区別するために、色濾過されたサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記パネルを通過する光を発する光源に感光性樹脂を露光する工程と、を含むことを特徴とする感光性樹脂を硬化させる方法。
【００２９】
２、実施例１に記載の方法は、前記内輪郭領域の画像の焦点を合わせるために、前記光源と前記パネルとの間に光学レンズを提供する。
【００３０】
３、実施例２に記載の方法は、前記光学レンズは、フレネルレンズである。
【００３１】
４、モデルの断面に基づいて物品を製造するための光造形方法であって、ピクセルマトリックスを有す液晶フォトマスクモジュール（ＬＣＤＬＭＭ）を提供する工程であって、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三つのアドレス指定可能なサブピクセルを含む前記工程と、前記断面をシミュレートする輪郭を前記ＬＣＤＬＭＭに入力する工程と、前記輪郭内の全ての前記アドレス可能なサブピクセルを決定する工程と、前記輪郭内に前記アドレス可能なサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記ピクセルマトリックスに基づいて前記物品を形成する工程と、を含む。
【００３２】
５、実施例４に記載の方法は、前記物品は、ピクセルマトリクスを通過する光を発する光源に感光性樹脂を露光することによって形成される。
【００３３】
６、実施例４に記載の方法は、前記モデルに基づいて、三次元ＣＡＤモデルを設計する工程と、前記三次元ＣＡＤモデルをデータファイルに変化する工程と、前記三次元ＣＡＤモデルを、Ｚ軸に垂直する二次元ベクトルの集合を有するファイルに変換する工程と、を更に含む。
【００３４】
７、実施例６に記載の方法は、前記三次元ＣＡＤモデルを設計する工程、前記三次元ＣＡＤモデルを変化する工程及び前記三次元ＣＡＤモデルを変換する工程は、ＬＣＤＬＭＭを提供する前に実行する。
【００３５】
８、実施例６又は７に記載の方法は、前記データファイルは、モザイク状のＳＴＬデータファイルである。
【００３６】
９、実施例６〜８に記載の方法は、前記三次元モデルを変換する工程は、スライシングソフトウェアを用いて実現される。
【００３７】
１０、候補物体の断面に基づいた層を製造するための光造形方法であって、複数のアドレス指定可能なサブピクセル要素を含むサブピクセルマトリックスを有する透明マスクモジュールを提供する工程と、前記断面をシミュレートする輪郭を設計し、前記サブピクセルマトリックスに入力する工程と、前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程と、前記輪郭内に前記サブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、前記サブピクセルマトリックスに基づいて前記層を形成する工程と、を含む。
【００３８】
１１、実施例１０に記載の方法は、前記候補物体は、実際寸法である。
【００３９】
１２、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記色濾過されたサブピクセルは、アドレス指定可能なユニットである。
【００４０】
１３、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記ベクトルファイルは、ヒューレット・パッカードグラフィックス言語である。
【００４１】
１４、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記外輪郭領域及び前記内輪郭領域を調整するために、ポリゴンアルゴリズムを利用する工程と、を更に含む。
【００４２】
１５、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記感光性樹脂は、可視光領域に吸収スペクトルを有する。
【００４３】
１６、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記光源は、点光源、線光源、面光源及びそれらの組み合わせからなる群から選択される一つである。
【００４４】
１７、前記実施例のいずれかに記載の方法は、前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程は、ポリゴンアルゴリズムによって決定される。
【００４５】
以上の説明によると、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず、特許請求の範囲によって定めなければならない。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
モデルの横断面から取ったベクトルファイルに基づいて、外輪郭領域及び内輪郭領域を有するサブピクセルパターンを生成する工程と、
フォトマスクモジュールに前記サブピクセルパターンを提供する工程であって、前記フォトマスクモジュールは、ピクセルマトリックスを有するパネルを含み、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三色濾過サブピクセルを含む前記工程と、
前記内輪郭領域から前記外輪郭領域を区別するために、色濾過されたサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記パネルを通過する光を発する光源に感光性樹脂を露光する工程と、を含むことを特徴とする感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ２］
前記色濾過されたサブピクセルは、アドレス指定可能なユニットであることを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ３］
前記ベクトルファイルは、ヒューレット・パッカードグラフィックス言語であることを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ４］
前記外輪郭領域及び前記内輪郭領域を調整するために、ポリゴンアルゴリズムを利用する工程と、を更に含むことを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ５］
前記感光性樹脂は、可視光領域に吸収スペクトルを有することを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ６］
前記光源は、点光源、線光源、面光源及びそれらの組み合わせからなる群から選択される一つであることを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ７］
前記光源は、ハロゲンランプであることを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ８］
前記内輪郭領域の画像の焦点を合わせるために、前記光源と前記パネルとの間に光学レンズを提供することを特徴とする［Ｃ１］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ９］
前記光学レンズは、フレネルレンズであることを特徴とする［Ｃ８］に記載の感光性樹脂を硬化させる方法。
［Ｃ１０］
モデルの断面に基づいて物品を製造するための光造形方法であって、
ピクセルマトリックスを有す液晶フォトマスクモジュール（ＬＣＤＬＭＭ）を提供する工程であって、前記ピクセルマトリックスは、複数の正方ピクセルを含み、前記複数の正方ピクセルのそれぞれは、三つのアドレス指定可能なサブピクセルを含む前記工程と、
前記断面をシミュレートする輪郭を前記ＬＣＤＬＭＭに入力する工程と、
前記輪郭内の全ての前記アドレス指定可能なサブピクセルを決定する工程と、
前記輪郭内に前記アドレス指定可能なサブピクセルのそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記ピクセルマトリックスに基づいて前記物品を形成する工程と、を含むことを特徴とする光造形方法。
［Ｃ１１］
前記物品は、画素マトリクスを通過する光を発する光源に感光性樹脂を露光することによって形成されることを特徴とする［Ｃ１０］に記載の光造形方法。
［Ｃ１２］
前記光源は、点光源、線光源、面光源及びそれらの組み合わせからなる群から選択される一つであることを特徴とする［Ｃ１１］に記載の光造形方法。
［Ｃ１３］
前記光源は、ハロゲンランプであることを特徴とする［Ｃ１１］に記載の光造形方法。
［Ｃ１４］
前記モデルに基づいて、三次元ＣＡＤモデルを設計する工程と、
前記三次元ＣＡＤモデルをデータファイルに変化する工程と、
前記三次元ＣＡＤモデルを、Ｚ軸に垂直する二次元ベクトルの集合を有するファイルに変換する工程と、を更に含むことを特徴とする［Ｃ１０］に記載の光造形方法。
［Ｃ１５］
前記三次元ＣＡＤモデルを設計する工程、前記三次元ＣＡＤモデルを変化する工程及び前記三次元ＣＡＤモデルを変換する工程は、ＬＣＤＬＭＭを提供する前に実行することを特徴とする［Ｃ１４］に記載の光造形方法。
［Ｃ１６］
前記データファイルは、モザイク状のＳＴＬデータファイルであることを特徴とする［Ｃ１４］に記載の光造形方法。
［Ｃ１７］
前記三次元ＣＡＤモデルを変換する工程は、スライシングソフトウェアを用いて実現されることを特徴とする［Ｃ１４］に記載の光造形方法。
［Ｃ１８］
候補物体の断面に基づいた層を製造するための光造形方法であって、
複数のアドレス指定可能なサブピクセル要素を含むサブピクセルマトリックスを有する透明マスクモジュールを提供する工程と、
前記断面をシミュレートする輪郭を設計し、前記サブピクセルマトリックスに入力する工程と、
前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程と、
前記輪郭内に前記サブピクセル要素のそれぞれに色をフラッドフィルする工程と、
前記サブピクセルマトリックスに基づいて前記層を形成する工程と、を含むことを特徴とする光造形方法。
［Ｃ１９］
前記候補物体は、実際寸法であることを特徴とする［Ｃ１８］に記載の光造形方法。
［Ｃ２０］
前記複数のサブピクセル要素のそれぞれが前記輪郭内に位置するかどうかを一つずつ確認する工程は、ポリゴンアルゴリズムによって決定されることを特徴とする［Ｃ１８］に記載の光造形方法。
【符号の説明】
【００４６】
１  光源
２  レンズモジュール
３  フォトマスクモジュール
４  樹脂バット
５  モデリングプラットフォーム
６  エレベーター
１０  ＶＰＰシステム
１１〜１５  光
３１  ＬＣＤパネル
３３、５０１  内輪郭領域
３４  輪郭
３５、５０２  外輪郭領域
４１  感光性樹脂
４３  画像
３１０、５００  ピクセルマトリックス
３１２  正方ピクセル
３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ  サブピクセル
３１４、３１６  プロファイル
３１４Ａ、３１４Ｂ、３１６Ａ、３１６Ｂ、５１０、５１２  境界線
ｂ１  第一境界サブピクセル
ｂ２  第二境界サブピクセル
ｇ１  第二ギャップ
ｇ２  第二ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図５】
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