[發(fā)明專利]一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112083632A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳乃奇
• 申請（專利權）人: 深圳市先地圖像科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 深圳市友邦專利代理事務所(普通合伙) 44600
• 代理人: 朱暉

本發(fā)明涉及無掩膜光學制造技術領域，具體是一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置及方法，所述基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置包括：LED陣列，其包括驅動器和發(fā)光二極管，多個所述發(fā)光二極管陣列形成LED陣列，所述驅動器分別控制每個發(fā)光二極管；光學組件，其使LED陣列的出射光聚焦于成像面，實現(xiàn)對成像面上感光材料表面的曝光，并形成圖像。本發(fā)明的有益效果是：一個LED陣列共用一個光學組件，具有更高的投影像素密度，更均勻的圖像質量，以及極低的像素成本；LED陣列具有自發(fā)光特性，無需外部光源，并消除了反射部件，因此光路簡單，光能量利用率更高。

技術領域

本發(fā)明涉及無掩膜光學制造技術領域，具體是一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置及方法。

背景技術

在絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版制造、PCB(印制電路板)無掩模制造、LCD(液晶顯示器)無掩模光刻以及半導體無掩模光刻領域，主流的光制造方法仍是傳統(tǒng)掩模復制及光學蝕刻技術。該技術的缺點在于掩模和曝光設備及維護成本高，掩模的生產(chǎn)周期長、效率低。無掩膜光學制造是較為前沿的技術概念，其目的是縮短工藝流程，提高效率、降低成本。

現(xiàn)時主要的無掩膜光學制造方法有：激光直接掃描成像技術、DMD(數(shù)字微鏡器件)數(shù)字掩模掃描成像技術。

激光直接掃描成像技術中用帶有獨立聚焦透鏡激光組成激光線陣，像素成本高；DMD數(shù)字掩模技術中微反光鏡陣列，需外部光源、反射部件，且采用機械擺動調節(jié)相位差，造成光路復雜，光能量利用率較低，曝光速度、效率不高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置，包括：LED陣列，其包括驅動器和發(fā)光二極管，多個所述發(fā)光二極管陣列形成LED陣列，所述驅動器分別控制每個發(fā)光二極管；光學組件，其使LED陣列的出射光聚焦于成像面，實現(xiàn)對成像面上感光材料表面的曝光，并形成圖像。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述光學組件包括成像鏡頭和光學鏡筒，所述LED陣列和成像鏡頭分別設置在光學鏡筒的兩端。

作為本發(fā)明再進一步的方案：還包括導軌組件，一個或多個所述光學組件安裝在導軌組件上，所述導軌組件帶動光學組件在多個方向上運動。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述導軌組件包括第一導向件和第二導向件，所述光學組件安裝在第一導向件上，所述第一導向件安裝在第二導向件上。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述第一導向件包括滑板和導軌，所述滑板帶動光學組件在導軌上運動，所述導軌安裝在第二導向件上。

作為本發(fā)明再進一步的方案：第二導向件包括滑塊和掃描導軌，所述導軌的兩端分別通過滑塊滑動安裝在相對設置的掃描導軌上。

本發(fā)明提供的另一個技術方案：一種基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光方法，使用如上任一所述的基于LED陣列的數(shù)字投影無掩模曝光裝置，包括以下步驟：驅動器控制LED陣列發(fā)光形成投射影像，投射影像經(jīng)光學組件聚焦于成像面，曝光感光材料表面，設置導軌組件帶動光學組件在多個方向上運動，同時LED陣列持續(xù)曝光感光材料表面，形成曝光圖像。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述的導軌組件帶動光學組件在多個方向上運動設置為：導軌組件帶動光學組件在第一方向往復運動；再帶動光學組件在與第一方向垂直的第二方向運動設定距離；導軌組件帶動光學組件在第一方向往復運動，循環(huán)上述步驟至形成完整的曝光圖像。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述設定距離與曝光圖像的寬度相同。