一种曝光设备及曝光方法与流程

本发明涉及薄膜制备技术领域，特别是涉及一种曝光设备及曝光方法。

背景技术：

显示产品的高世代线生产线是用于生产32英寸以上的大尺寸产品，曝光工艺中采用的掩膜板尺寸较大，在曝光过程中掩膜板在其自身重力作用下会发生下垂，导致掩膜板与待曝光基板之间的曝光间隙不一致，从而影响曝光均一性。目前业内多采用在掩膜板的上部形成负压方式，使掩膜板下部的压力高于掩膜板上部的压力，通过压力差来支撑掩膜板，达到减轻掩膜板的下垂量，从而改善曝光均一性效果，但效果并不理想。

技术实现要素：

本发明提供一种曝光设备及曝光方法，用以解决掩膜板在自身重力作用下会发生下垂，导致掩膜板与待曝光基板之间的曝光间隙不一致，影响曝光均一性的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种曝光设备，包括工作台和固定机构，所述固定机构用于将掩膜板固定在工作台的上方，所述工作台包括柔性的固定板，待曝光的基板固定放置于所述固定板的靠近掩膜板的表面上，且整个所述基板与所述固定板的表面紧密贴合，所述固定板包括至少两个均匀分布的调整点，所述曝光设备还包括：

检测单元，用于获取与所述调整点和掩膜板之间的距离相关的第一参数；

驱动机构，设置在所述固定板的背离所述掩膜板的一侧，用于驱动所述固定板的调整点向靠近所述掩膜板或远离所述掩膜板的方向移动；

控制单元，与所述检测单元连接，根据所述第一参数生成调整参数，并根据所述调整参数控制所述驱动机构驱动所述固定板的调整点向靠近所述掩膜板或远离所述掩膜板的方向移动，使所述固定板的所有调整点与所述掩膜板之间的距离一致。

本发明实施例中提供一种曝光方法，包括利用如上所述的曝光设备对待曝光的基板进行曝光，所述曝光方法包括：

将掩膜板固定在工作台的上方；

将待曝光的基板固定放置于固定板的靠近掩膜板的表面上，且整个所述基板与所述固定板的表面紧密贴合；

获取与调整点和掩膜板之间的距离相关的第一参数；

根据所述第一参数生成调整参数，并根据所述调整参数控制驱动机构驱动所述固定板的调整点向靠近所述掩膜板或远离所述掩膜板的方向移动，使所述固定板的所有调整点与所述掩膜板之间的距离一致。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，通过柔性的固定板来固定待曝光的基板，且整个基板与固定板紧密贴合，当固定板发生形变时，能够带动其上的基板发生一致的形变。从而将调整基板与掩膜板之间的曝光间隙转换为调整固定板与掩膜板之间的距离。通过驱动固定板上的至少两个均匀分布的调整点向靠近掩膜板或远离掩膜板的方向移动，可以控制所有调整点与掩膜板之间的距离一致，实现整个固定板与掩膜板之间的距离大致一致，即，整个基板与掩膜板之间的曝光间隙一致，然后利用掩膜板对基板进行曝光，保证曝光均一性，提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中曝光设备的结构示意图；

图2表示本发明实施例中固定板的俯视图；

图3表示本发明实施例中在调整后掩膜板、基板和固定板之间的位置关系图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1和图2所示，本发明实施例中提供一种曝光设备，包括工作台和固定机构，所述工作台用于放置待曝光的基板3。所述固定机构用于将掩膜板2固定在工作台的上方。所述工作台包括柔性的固定板1，待曝光的基板3固定放置于固定板1的靠近掩膜板2的表面上，且整个基板3与固定板1的表面紧密贴合。固定板1包括至少两个均匀分布的调整点10，通过调整点10可在对应调整点10的位置调整基板3与掩膜板2之间的间隙，使整个基板3与掩膜板2之间的曝光间隙一致，然后利用掩膜板2对基板3进行曝光，保证了曝光均一性，提高了产品质量。

为了实现上述目的，所述曝光设备还包括：

检测单元4，用于获取与调整点10和掩膜板2之间的距离相关的第一参数；

驱动机构5，设置在固定板1的背离掩膜板2的一侧，以不影响曝光。驱动机构5用于驱动固定板1的调整点10向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动，从而调整基板3的与调整点10对应的位置与掩膜板2之间的曝光间隙；

控制单元6，与检测单元4连接，根据所述第一参数生成调整参数，并根据所述调整参数控制驱动机构5驱动固定板1的调整点10向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动，使固定板1的所有调整点10与掩膜板2之间的距离一致，由于基板3与固定板1紧密贴合，实现整个基板3与掩膜板2之间的曝光间隙一致，如图3所示。

上述曝光设备，通过柔性的固定板来固定待曝光的基板，且整个基板与固定板紧密贴合，当固定板发生形变时，能够带动其上的基板发生一致的形变。从而将调整基板与掩膜板之间的曝光间隙转换为调整固定板与掩膜板之间的距离。通过驱动固定板上的至少两个均匀分布的调整点向靠近掩膜板或远离掩膜板的方向移动，可以控制所有调整点与掩膜板之间的距离一致，实现整个固定板与掩膜板之间的距离大致一致，即，整个基板与掩膜板之间的曝光间隙一致，然后利用掩膜板对基板进行曝光，保证曝光均一性，提高产品质量。

其中，检测单元4可以选择光谱仪，光谱仪4包括光分离器(图中未示出)、多个光探测器40和计算单元41，多个光探测器40固定在固定板1的背离掩膜板2的表面上，且光探测器40与调整点10的位置对应，所述光分离器用于从复色光中分离出一定波长的光线，所述一定波长的光线通过光探测器40发射至掩膜板2。光探测器40还用于接收掩膜板2反射的光线。计算单元41根据掩膜板2反射的光线波形计算调整点10与掩膜板2之间的距离。控制单元6与计算单元41连接，用于获取调整点10与掩膜板2之间的距离。由于光谱仪4能够直接计算出调整点10与掩膜板2之间的距离，所述第一参数即为调整点10与掩膜板2之间的距离。控制单元6与计算单元41连接，可以根据调整点10与掩膜板2之间的距离生成调整参数，控制驱动机构5驱动固定板1的调整点10向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动，使固定板1的所有调整点10与掩膜板2之间的距离一致，由于基板3与固定板1紧密贴合，实现整个基板3与掩膜板2之间的曝光间隙一致。

需要说明的是，本发明的检测单元4并不局限于选择光谱仪，例如：还可以利用激光或超声波来获取与调整点和掩膜板之间的距离相关的激光信号或超声波信号，控制单元6根据激光信号或超声波信号生成调整参数，也能够实现本发明的技术方案。

本实施例中，具体可以通过真空吸附的方式将基板3固定在固定板1上，使整个基板3与固定板1的表面紧密贴合，真空吸附的方式便于基板3的安装和拆卸。

当然，将基板3固定在固定板1上的方式，并不局限于真空吸附一种，只要能够保证整个基板3与固定板1的表面紧密贴合即可，以使固定板1任意位置的移动能够带动基板3的对应位置同步移动，将调整基板3与掩膜板2之间的曝光间隙转换为调整固定板1与掩膜板2之间的距离。

为了降低调整难度，并保证调整精度，本实施例中可以设置固定板1包括以固定板1的重心为中心的中心区100，以及环设在中心区100外围的至少一个环状区101，调整点10包括均匀分布在中心区100的第一调整点11和均匀分布在环状区101的第二调整点12。其中，固定板1的重心、基板3的重心和掩膜板2的重心的位置对应。上述技术方案通过对固定板1进行分区调整，可以降低调整难度。由于掩膜板2对应每一区的区域发生下垂的下垂量基本相同，即掩膜板2对应中心区100的整个区域发生下垂的下垂量基本相同，掩膜板2对应一环状区101的整个区域发生下垂的下垂量基本相同，又能够保证调整精度。其中，本发明中的调整精度是指整个基板3与掩膜板2之间的曝光间隙的平均差值小于预设的阈值。

进一步地，可以在中心区100设置至少两个第一调整点11，所述至少两个第一调整点11均匀分布在中心区100的周边，使所有第一调整点11与重心的距离相同，调整量相同，降低调整难度。同样，也可以设置每一环状区101包括至少两个第二调整点12，所述至少两个第二调整点12均匀分布在环状区101的周边，使所有第二调整点12与重心的距离相同，调整量相同，降低调整难度。通过将第一调整点11和第二调整点12都设置在所在区的周边，可以使调整更均匀，提高调整精度。其中，调整点的调整量是指：调整点向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动的距离，以使所有调整点与掩膜板2之间的距离一致。

上述技术方案中，由于中心区100的所有第一调整点11的调整量相同，可以仅在与一个第一调整点11对应的位置设置检测单元4，简化曝光设备的结构。同样，由于每一环状区101的所有第二调整点12的调整量相同，可以仅在与一个第二调整点12对应的位置设置检测单元4，简化曝光设备的结构。

基于提高调整精度的目的，还可以设计中心区100内的第一调整点11的数量与每一环状区101内设置的第二调整点12的个数相同。本实施例中，在中心区100内设置4个第一调整点11，在每一环状区101内也设置4个第二调整点12。

在实际应用过程中，可以根据调整精度的需求设计环状区101的个数、中心区100和每一环状区101的面积大小。

本实施例中，所述曝光设备可以包括至少两个驱动机构5，并设置驱动机构5与调整点10的位置一一对应，每一驱动机构5用于驱动对应的调整点10在垂直于固定板1所在平面的方向上移动，具体为向靠近掩膜板2的方向移动或远离掩膜板2的方向移动，以提高调整精度。

结合图1和图2所示，当将固定板1分割为以固定板1的重心为中心的中心区100，以及环设在中心区100外围的至少一个环状区101时，也可以设置均匀分布在中心区100内的第一调整点与同一驱动机构5连接，通过同一驱动机构5驱动中心区100内的所有第一调整点在垂直于固定板1所在平面的方向上移动相同距离。同样，也可以设置均匀分布在环状区101内的第二调整点与同一驱动机构5连接，通过同一驱动机构5驱动环状区101内的所有第二调整点在垂直于固定板1所在平面的方向上移动相同距离。上述技术方案能够简化曝光设备的结构，由于掩膜板2对应固定板1上的每一区的区域的下垂量基本相同，即，分布在同一区(中心区100或环状区101)内的所有调整点的调整量相同，通过同一驱动机构5进行驱动也能够保证调整精度。

进一步地，还可以设置第一调整点11均匀分布在中心区100的周边，使所有第一调整点11与重心的距离相同，当通过同一驱动机构5驱动所有第一调整点11时，可以提高调整精度。同样，也可以设置第二调整点12均匀分布在环状区101的周边。使所有第二调整点12与重心的距离相同，调整量相同，当通过同一驱动机构5驱动一环状区101内的所有第二调整点12时，可以提高调整精度。

其中，驱动机构5的动力源可以为电动马达、液压马达或气动马达。

结合图1和图2所示，本发明实施例中的曝光设备具体包括：

工作台，包括柔性的固定板1，待曝光的基板3通过真空吸附固定放置于固定板1的靠近掩膜板2的表面上，整个基板3与固定板1的表面紧密贴合。固定板1包括以固定板1的重心为中心的中心区100，以及环设在中心区100外围的至少一个环状区101，调整点10包括均匀分布在中心区100的周边的第一调整点11和均匀分布在环状区101的周边的第二调整点12；

固定机构，用于将掩膜板2固定在基板3的上方；

光谱仪4，包括光分离器(图中未示出)、多个光探测器40和计算单元41，在其中一个第一调整点11对应的位置设置一光谱探测器40，在每一环状区101的其中一个第一调整点11对应的位置设置一光谱探测器40。所述光分离器用于从复色光中分离出一定波长的光线，所述一定波长的光线通过光探测器40发射至掩膜板2。光探测器40还用于接收掩膜板2反射的光线。计算单元41根据掩膜板2反射的光线波形计算调整点10与掩膜板2之间的距离；

驱动机构5，所有第一调整点11通过传动轴50与同一驱动机构5连接，每一环状区101的所有第二调整点12通过传动轴50与同一驱动机构5连接；

控制单元6与计算单元41连接，根据调整点10与掩膜板2之间的距离生成调整参数，控制驱动机构5驱动固定板1的第一调整点11和第二调整点12向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动，使固定板1的所有第一调整点11和第二调整点12与掩膜板2之间的距离一致，由于基板3与固定板1紧密贴合，实现整个基板3与掩膜板2之间的曝光间隙一致。

上述曝光设备的工作过程为：

在利用掩膜板2对基板3进行曝光之前，打开光谱仪4，控制单元6根据光谱仪4获取的距离参数生成调整参数，控制驱动机构5驱动固定板1上的第一调整点11和第二调整点12向靠近掩膜板2或远离掩膜板2的方向移动，使固定板1的所有第一调整点11和第二调整点12与掩膜板2之间的距离一致。当固定板1的所有第一调整点11和第二调整点12与掩膜板2之间的距离一致后，触发打开紫外线通过掩膜板2对基板3进行曝光。

需要说明的是，本发明的曝光设备不仅可以用于对显示基板进行曝光，还可以用于对电子基板进行曝光。

本发明实施例中还提供一种曝光方法，利用如上所述的曝光设备对待曝光的基板进行曝光，所述曝光方法包括：

将掩膜板固定在工作台的上方；

将待曝光的基板固定放置于固定板的靠近掩膜板的表面上，且整个所述基板与所述固定板的表面紧密贴合；

获取与调整点和掩膜板之间的距离相关的第一参数；

根据所述第一参数生成调整参数，并根据所述调整参数控制驱动机构驱动所述固定板的调整点向靠近所述掩膜板或远离所述掩膜板的方向移动，使所述固定板的所有调整点与所述掩膜板之间的距离一致。

上述曝光方法将待曝光的基板固定在柔性的固定板上，且整个基板与固定板紧密贴合，通过驱动固定板上的调整点向靠近掩膜板或远离掩膜板的方向移动，能够带动其上的基板发生一致的移动。从而将调整基板与掩膜板之间的曝光间隙转换为调整固定板与掩膜板之间的距离。通过驱动固定板上的至少两个均匀分布的调整点移动，使所有调整点与掩膜板之间的距离一致，可以实现整个固定板与掩膜板之间的距离大致一致，即，整个基板与掩膜板之间的曝光间隙一致，然后利用掩膜板对基板进行曝光，保证曝光均一性，提高产品质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。