卷对卷柔性衬底光刻方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显示领域TFT阵列基板的制造方法和装置，特别是涉及一种TFT阵列的光刻方法和装置，应用于基于卷对卷柔性衬底光刻的薄膜晶体管制备技术领域。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管的英文全称为Thin Film Transistor，缩写为TFT。
[0003]卷对卷的英文全称为Rollto Roll，缩写为R2R。传统的R2R衬底薄膜图形制造方法如下:
采用丝网印刷、激光图案化、喷墨打印等多种方式实现单层膜图形化向柔性衬底的转移，但是利用上述方法实现的图形化一般只能实现图形线宽尺寸较大的膜层，膜层的光刻图形线宽尺寸通常为几十微米或更大，膜层的图形化工艺精度要求低，膜层工艺的无多层对位高精度要求，而对应用于显示领域的柔性TFT阵列基板制作则不能满足要求。传统的柔性基板曝光工艺先将柔性衬底涂布在传统玻璃基板之上并进行固化，待显示屏工艺结束后利用激光剥离等方法将柔性衬底从玻璃基板上剥离开来，传统方法一方面增加了柔性显示的工艺时间，另一方面则增加了工艺设备成本，参见图1。
[0004]柔性TFT阵列基板制作需要实现4次以上的光刻工艺，较为通用的光刻工艺需要5次光刻工艺，实现显示的线宽尺寸较小，达到几微米，图形化对位精度要求高，一般需要小于等于I微米，所以目前上述方法无法实现基于卷对卷柔性衬底的TFT阵列基板的图形化工艺，因此亟待研究新的光刻方法来实现图形化的工艺要求。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种卷对卷柔性衬底光刻方法和装置，通过对光源的光路调节，使柔性衬底在卷轴处支撑的情况下实现精确的光刻工艺。
[0006]为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案:
一种卷对卷柔性衬底光刻方法，包括如下步骤:
a.在柔性衬底涂布光刻胶之后，通过驱动第一定向传动轴将涂布光刻胶的柔性衬底部分传送至衬底薄膜图形制造位置检测器处，通过衬底薄膜图形制造位置检测器对衬底边缘的设置的定位Mark进行位置定位，位置定位好后，再将涂布光刻胶的柔性衬底传送至第二定向传动轴；
b.开启紫外光源，使曝光紫外线照射到衬底薄膜图形镜片上，设置衬底薄膜图形镜片为在步骤a中的第二定向传动轴的表面圆柱面的部分弧形曲面镜，衬底薄膜图形镜片的形状和尺寸与待制造的柔性衬底光刻图形相同，衬底薄膜图形镜片采用透明材料制成，衬底薄膜图形镜片的紫外线的透过率在95%以上；
c.驱动第二定向传动轴，将柔性衬底传送到衬底薄膜图形镜片的位置处，使在步骤b中的曝光紫外线透过衬底薄膜图形镜片，将已经传送到第二传动轴上的涂布光刻胶的柔性衬底进行曝光，形成柔性衬底光刻图形；
d.在步骤C中曝光完成之后，关闭紫外光源，继续驱动第二传动轴，将未曝光的其它柔性衬底部分传送至第二定向传动轴的衬底薄膜图形镜片位置处，再开启紫外光源，继续对柔性衬底进行曝光，形成柔性衬底光刻图形；
e.使步骤d的工作过程循环进行，按照设定的生产工艺节拍，对柔性衬底的光刻图形进行连续制造。
[0007]作为本发明优选的技术方案，在步骤b中，曝光紫外线先经过第一镜面反射后，再使紫外线透过掩膜版并投射到第二镜面上，然后通过第二镜面将紫外线聚焦并发射出去，然后入射到第二定向传动轴的衬底薄膜图形镜片上。
[0008]一种卷对卷柔性衬底光刻装置，主要由紫外光源、柔性衬底传送系统和光刻胶涂布装置组成，光刻胶涂布装置在柔性衬底上涂布光刻胶，柔性衬底传送系统主要由第一定向传动轴、第二定向传动轴和相应的传动轴驱动器组成，在柔性衬底上涂布光刻胶之后，将涂有光刻胶的柔性衬底一面卷绕到第一定向传动轴的表面上，通过驱动第一定向传动轴将涂布光刻胶的柔性衬底部分传送至衬底薄膜图形制造位置检测器处，通过衬底薄膜图形制造位置检测器对衬底边缘的设置的定位Mark标识进行位置定位，位置定位好后，再将涂布光刻胶的柔性衬底部分传送至第二定向传动轴上，第二定向传动轴至少部分圆柱表面采用紫外线的透过率在95%以上的透明材料制成，第二定向传动轴的透明圆柱面部分形成弧形曲面镜，作为衬底薄膜图形镜片，衬底薄膜图形镜片的形状和尺寸与待制造的柔性衬底光刻图形相同，开启紫外光源，能使曝光紫外线照射到衬底薄膜图形镜片上，驱动第二定向传动轴，将涂布光刻胶的柔性衬底部分传送到衬底薄膜图形镜片的位置处，使在曝光紫外线透过衬底薄膜图形镜片，将已经传送到第二传动轴上的涂布光刻胶的柔性衬底部分进行曝光，形成柔性衬底光刻图形，在曝光完成之后，关闭紫外光源，继续驱动第二传动轴，将未曝光的其它柔性衬底部分传送至第二定向传动轴的衬底薄膜图形镜片位置处，再开启紫外光源，继续对柔性衬底进行曝光，形成柔性衬底光刻图形，控制传送和曝光工作工艺过程循环进行，按照设定的生产工艺节拍，对柔性衬底的光刻图形进行连续制造。
[0009]作为本发明装置的优选的技术方案，曝光紫外线先经过第一镜面反射后，再使紫外线透过掩膜版并投射到第二镜面上，然后通过第二镜面将紫外线聚焦并发射出去，然后入射到第二定向传动轴的衬底薄膜图形镜片上。
[0010]作为上述技术方案的进一步优选技术方案，第二镜面采用表面经过调制的镜面。[0011 ]作为上述技术方案的进一步优选技术方案，通过控制器，调整生产工艺节拍，控制柔性衬底的光刻图形的光刻制造速度。
[0012]作为上述技术方案的进一步优选技术方案，衬底薄膜图形镜片采用石英制成。
[0013]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点: 传统的柔性基板曝光工艺先将柔性衬底涂布在传统玻璃基板之上并进行固化，待显示屏工艺结束后利用激光剥离等方法将柔性衬底从玻璃基板上剥离开来，传统方法一方面增加了柔性显示的工艺时间，包括柔性材料的涂布及固化时间、显示屏工艺结束后剥离工艺时间，另一方面则增加了工艺设备成本，包括激光剥离设备、柔性衬底固化工艺设备等;而本发明采用R2R方式对柔性衬底的显示屏相关曝光工艺，不需要对柔性衬底材料的固化工艺以及剥离工艺，一方面节省了工艺设备成本，另一方面提高生产的良率与生产节拍，本发明制作工艺简单，能有效提高生产节拍，在更低的生产成本的条件下，实现柔性衬底的快速和尚质量制造。
【附图说明】
[0014]图1为传统基于柔性衬底的显示屏制造工艺流程框图。
[0015]图2为本发明优选实施例卷对卷柔性衬底光刻工艺流程框图。
[0016]图3为本发明优选实施例卷对卷柔性衬底光刻装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明的优选实施例详述如下:
在本实施例中，参见图2和图3，一种卷对卷柔性衬底光刻装置，主要由紫外光源50、柔性衬底传送系统和光刻胶涂布装置组成，光刻胶涂布装置在柔性衬底10上涂布光刻胶80，柔性衬底传送系统主要由第一定向传动轴20、第二定向传动轴21和相应的传动轴驱动器组成，在柔性衬底10上涂布光刻胶80之后，将涂有光刻胶80的柔性衬底10—面卷绕到第一定向传动轴20的表面上，通过驱动第一定向传动轴20将涂布光刻胶80的柔性衬底10部分传送至衬底薄膜图形制造位置检测器30处，通过衬底薄膜图形制造位置检测器30对衬底边缘的设置的定位Mark标识40进行位置定位，位置定位好后，再将涂布光刻胶80的柔性衬底10部分传送至第二定向传动轴21上，第二定向传动轴21至少部分圆柱表面采用紫外线的透过率在95%以上的透明石英材料制成，石英具有高透过率，第二定向传动轴21的透明圆柱面部分形成弧形曲面镜，作为衬底薄膜图形镜片62，衬底薄膜图形镜片62的形状和尺寸与待制造的柔性衬底10光刻图形相同，开启紫外光源50，能使曝光紫外线照射到衬底薄膜图形镜片62上，驱动第二定向传动轴21，将涂布光刻胶80的柔性衬底10部分传送到衬底薄膜图形镜片62的位置处，使在曝光紫外线透过衬底薄膜图形镜片62，将已经传送到第二传动轴21上的涂布光刻胶80的柔性衬底10部分进行曝光，形成柔性衬底光刻图形，在曝光完成之后，关闭紫外光源50，继续驱动第二传动轴21，将未曝光的其它柔性衬底部分90传送至第二定向传动轴21的衬底薄膜图形镜片62位置处，再开启紫外光源50，继续对柔性衬底10进行曝光，形成柔性衬底光刻图形，控制传送