本实用新型属于显示技术领域，具体而言，涉及一种曝光机光学系统。
背景技术：
在液晶装置等电子设备的制造中，其中一个工序是利用光刻工艺来形成抗蚀剂图案。即使用具有规定图案的光掩模在规定曝光条件下，对形成在所要蚀刻的被加工层上的抗蚀剂膜进行曝光来转印图案，并通过对该抗蚀剂膜进行显影来形成抗蚀剂图案。然后，将该抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻被加工层。
由于接近式曝光不用如接触曝光(紧贴曝光)那样，将掩模板和基板接触，所以具有对掩模板污染和消耗少等优点，在制造液晶显示装置的滤色器、黑底的光掩模等中常常使用。而采用现有的接近式曝光机，由于曝光设备固定，随着掩模开口的减小，曝光有效照度会有所衰减，达不到理想照度，且曝光的光强分布不均匀，从而使图案的显色宽度不一致，达不到理想的曝光效果；同时，由于现有的接近式曝光机光路固定，无法实现超细线化开发。
因此，有必要研究一种曝光机光学系统以解决上述问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种曝光机光学系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
根据本实用新型的一个方面，提供曝光机光学系统，包括：
光源，用于提供初始光束；
蝇眼透镜，位于所述初始光束的光路上，用于将所述初始光束分裂为多个细光束；
光学过滤器，与所述蝇眼透镜相邻设置，用于控制所述蝇眼透镜出射所述细光束的照度以及扩散幅度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述光学过滤器由位于同一平面的多个滤片拼合组成。
在本公开的一种示例性实施例中，所述滤片上均设置有光衰减涂层，所述光衰减涂层用于改变所述蝇眼透镜出射所述细光束的透过率。
在本公开的一种示例性实施例中，位于四周的所述光衰减涂层对所述细光束的衰减程度大于位于中间区域的所述光衰减涂层对所述细光束的衰减程度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述光学过滤器安装于第一滑轨上，并能够在所述第一滑轨上沿垂直于所述细光束的光路方向滑动。
在本公开的一种示例性实施例中，所述蝇眼透镜安装于第二滑轨上，并能够在所述第二滑轨上沿所述初始光束的光路方向滑动。
在本公开的一种示例性实施例中，所述曝光机光学系统还包括定位仪，用于显示定位路径，所述第二滑轨设置于所述定位路径上。
在本公开的一种示例性实施例中，所述定位仪显示的定位路径带有刻度标识，用于精确定位所述蝇眼透镜的位置。
在本公开的一种示例性实施例中，所述定位仪为激光定位仪。
在本公开的一种示例性实施例中，所述蝇眼透镜由多个凸面镜拼接组成。
本实用新型提供的曝光机光学系统，一方面，蝇眼透镜可以将初始光束分裂为多个细光束，且可使射出蝇眼透镜的光接近于平行光，使照度分布均匀化；另一方面，光学过滤器可以在保障有效光照强度的同时，使照射到掩膜版上的光强均匀，保证曝光图案的宽度值一致，同时，可提高光角锐度，达到减少光源扩散的目的，可有效提升设备曝光精细化能力，拓宽产品布局，从而提升产品竞争力。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为接近式曝光机的曝光原理图；
图2为接近式曝光机在不同掩模开口下的有效照度对比图；
图3为本实用新型实施例提供的曝光机光学系统的示意图；
图4为本实用新型实施例的蝇眼透镜的结构示意图；
图5为通过移动蝇眼透镜的位置，改变光线角度的示意图；
图6为本实用新型实施例的移动式蝇眼透镜的示意图；
图7为蝇眼透镜使用效果的示意图；
图8为光学过滤器的结构示意图；
图9为光学过滤器的另一结构示意图；
图10为光学过滤器安装于滑轨的结构示意图；
图11为光学过滤器使用效果的示意图。
附图标记为：
1、光源
11、水银灯
12、反射镜
2、蝇眼透镜
21、透镜元件
22、透镜元件
23、滑轨
24、定位仪
3、光学过滤器
31、遮光部件
32、减光部件
33、滑轨
4、凸透镜
5、平面镜
6、掩膜版
7、基板
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/ 组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
参见图1，为接近式曝光机的曝光原理图，曝光工序可为通过曝光机获得平行光，平行光射入掩模板6，透过掩模板的光使涂敷于基板7 表面的抗蚀剂感光，从而将掩模板上的掩模图案曝光转印到基板上。
本实用新型实施例以彩色滤光片的生产工艺为例进行说明，彩色滤光片的生产工艺一般由黑矩阵、着色层、覆盖层/电极层、支撑柱等生产工序组成。其中，黑矩阵、着色层、支撑柱这几道工序在生产时存在曝光工序，由于曝光设备固定，曝光设备在超细线掩模开口(如掩模开口分别为7um、6.5um、6um)的情况下曝光有效照度依次衰减，衰减程度可达50％，参见图2。
参见图3，为本实用新型实施例提供的曝光机光学系统的示意图，该曝光机光学系统可以包括光源1、蝇眼透镜2和光学过滤器3。光源1 用于提供初始光束，可以包括作为发光部的水银灯11、和对从该水银灯 11发出的光赋予指向性的反射镜12；蝇眼透镜2位于所述初始光束的光路上，用于将所述初始光束分裂为多个细光束；光学过滤器3与所述蝇眼透镜2相邻设置，用于控制所述初始光束或所述细光束的照度以及扩散幅度。此外，水银灯11并不限于单一灯，也可以是多个灯的组合，在此不作限定。另外，作为光源1，并不限于水银灯11，也可以是激光等其他类型的光源。
本实用新型实施例提供的曝光机光学系统，一方面，蝇眼透镜可以将初始光束分裂为多个细光束，且可使射出蝇眼透镜的光接近于平行光，使照度分布均匀化；另一方面，光学过滤器可以在保障有效光照强度的同时，使照射到掩膜版上的光强均匀，保证曝光图案的宽度值一致，同时，可提高光角锐度，达到减少光源扩散的目的，可有效提升设备曝光精细化能力，拓宽产品布局，从而提升产品竞争力。
参见图4，为本实用新型实施例的蝇眼透镜的结构示意图，该蝇眼蝇眼透镜可以由多个作为小透镜元件的凸透镜的矩阵组合。自水银灯11 发出且穿过位于水银灯11侧面的蝇眼透镜21的每个透镜元件并也穿过蝇眼透镜22的相应透镜元件的照明光照亮。本实施例中的蝇眼透镜可用于将水银灯11发出的初始光束分列为多个细光束，同时，可使射出蝇眼透镜的光接近于平行光，且使照度分布均匀化。因此，即使从水银灯11 发出的光具有恒定的照度分布，但是穿过蝇眼透镜21的透镜元件的光分量彼此强度不同，通过蝇眼透镜22的透镜元件所结合的光分量的照度分布可以均匀化。在本实施例中，例如，每个蝇眼透镜21和22在其主侧面之一可以是平坦的，在具有透镜元件的另一主侧面可以是中凸的，并且它们定位成透镜21和22的平坦表面可以彼此相对。当然，蝇眼透镜也可为其他结构，在此不作限定。
参见图5，本实施例中的蝇眼透镜可沿初始光束的光路方向移动，用于改变光线角度。通过移动蝇眼透镜，可改变射出蝇眼透镜的多个细光束的光路方向，从而改变光线入射到掩膜版的入射角。在不同掩模开口下，通过蝇眼透镜改变光线的角度，可有效变更曝光面积，从而提升光源利用率。即蝇眼透镜的移动可适用不同掩模开口的曝光工序，可有效增加曝光机的适用范围。
参见图6，本实施例中的蝇眼透镜可通过定位仪24对其进行定位，蝇眼透镜可安装于一可移动部件上，例如，可安装于滑轨23上。该滑轨可通过定位仪显示的路径，固定安装于该路径上，蝇眼透镜可沿滑轨在初始光束方向滑动。该定位仪可为光学定位仪，例如，可为激光定位仪。激光定位仪可沿初始光束方向射出两条激光线路，将滑轨固定于激光线路上，蝇眼透镜可在滑轨上沿激光线路方向滑动。在本实施例中激光线路上可以有刻度显示，蝇眼透镜可根据掩模开口大小和所需的曝光面积在带有刻度的激光线路上进行精准移动，以达到最佳曝光效果。
参见图7，为本实用新型实施例的移动式蝇眼透镜的示意图，由光路图可知，通过移动蝇眼透镜，可改变光线角度，使光线入射到掩膜版的入射角减小，从而有效变更曝光面积，提升光源利用率。
参见图8，光学过滤器可以包括遮光部件31，遮光部件可以控制初始光束或细光束的扩散幅度，使射出蝇眼透镜的光更接近于平行光。遮光部件可以为中间设有圆孔、方孔或其他形状通孔的不透光部件，通孔的形状和大小可根据曝光面积设定，在此不作限定。遮光部件可以安装于可移动部件上，例如，可安装在滑轨上，遮光部件可在滑轨上沿垂直于初始光束或细光束的方向滑动。曝光时，可根据所需曝光面积，对遮光部件进行移动，以达到理想曝光面积。遮光部件可以是铁、铝、钨、钽等金属制成，考虑到耐热性，遮光部件可以为钽；考虑到移动性，遮光部件可以为较轻的铝。
参见图9，光学过滤器可以包括减光部件32，减光部件可安装多个使入射到多个透镜单元的任一束的光进行减光的滤片。所述光学过滤器可由位于同一平面的多个滤片拼合组成，滤片可为不透光或半透光透镜。可通过在滤片上设置光衰减涂层，改变蝇眼透镜出射细光束的透过率，考虑到曝光面积及曝光光强分布的均匀性，设置光衰减涂层时根据滤片的位置进行设置，例如，位于四周的光衰减涂层对细光束的衰减程度可大于中间区域的光衰减涂层对细光束的衰减程度。滤片的具体设置方式及滤片上衰减涂层的衰减度根据曝光精度确定，在此不作限制。
参见图10，光学过滤器还可以包括遮光部件31和减光部件32，即可将遮光部件和减光部件并行设置，两者并行设置的先后顺序不固定，可调换。遮光部件和减光部件可设置在同一滑动部件上，例如滑轨33上；也可分别设置在不同滑动部件上，两者可同时使用，也可分别使用。在同时使用时，减光部件光衰减涂层衰减度的设置可考虑遮光部件通孔的大小。
本实用新型实施例中的光学过滤器的结构及各部件之间的位置关系只需考虑其能控制蝇眼透镜出射所述细光束的照度以及扩散幅度，使射出蝇眼透镜的光更接近于平行光，且照度均匀即可，在此不作限定。
光学过滤器可以设置在蝇眼透镜2的入射面侧，也可以设置在蝇眼透镜2的射出面侧。
参见图11，为本实用新型实施例提供的光学过滤器使用效果的示意图，由光路图可知，光学过滤器可控制曝光所需要的光扩散幅度，通过减少光源的扩散区域，达到提高光角锐度的目的，从而实现超细线化开发。
本实用新型实施例提供的光学过滤器可以控制滤片的实际透光面积，达到曝光所需要的光扩散幅度，并保障有效光照强度；通过减少光源的扩散区域，达到提高光角锐度的目的。同时，该光学过滤器可以对任一束光进行减光，从而使照射到掩膜版上的光的照度均匀，可保证曝光图案的宽度值一致。
本实用新型实施例提供的曝光机光学系统还可以包括其他部件，例如，可包括凸透镜4和平面镜5。当光线经过蝇眼透镜和光学过滤器后，再经过该凸透镜和平面镜。凸透镜可进一步将光路趋于平行，平面镜可用于改变光路的方向，将光线照射到掩膜版上，进行曝光处理。
应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。