一种膜厚测量方法及装置、涂覆的制造方法
【专利摘要】本发明涉及成膜【技术领域】，公开了一种膜厚测量方法及装置、涂覆机。在涂覆机上设置膜厚测量装置，所述膜厚测量装置通过获取光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，来测量形成的湿膜厚度，由于湿膜厚度对应干燥后的膜厚变化量是一定的，通过测量湿膜的厚度即可快速得到干燥后的膜厚，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间，且在测试基板上形成湿膜所需的物料很少，不会造成大量物料的浪费。
【专利说明】 一种膜厚测里方法及装直、涂覆机
【技术领域】
[0001]本发明涉及成膜【技术领域】，特别是涉及一种膜厚测量方法及装置、涂覆机。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管液晶显不器(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)具有体积小，功耗低，无辐射等特点，近年来得到迅速发展，在当前的平板显示器市场中占据主导地位。液晶面板是TFT-1XD的核心部件，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。其中，彩膜基板上形成有黑矩阵和彩色滤光片，黑矩阵限定多个矩阵区域，彩色滤光片位于矩阵区域内，用于实现彩色显示。
[0003]彩色滤光片的厚度是影响彩膜基板性能的重要因素。目前制备彩膜基板的工艺流程中，涂覆机在透明基板的表面涂覆彩膜树脂层后，经过曝光显影，高温烘烤之后才得以测量彩色滤光片的膜厚，从开始涂覆彩膜树脂层到测量出干燥后的膜厚结果需要lh，甚至更多的工艺制备时间。若实际测量的膜厚不符合产品标准，则需要重新涂覆光刻胶，并依次经过上述工艺流程，直到测试结果符合标准才可以开始得以量产，目前现有的生产模式会浪费大量的工艺时间，造成产能的损失。且量产过程中无法实时监测膜厚的结果，使得测量结果出现偏差时会造成大量物料的损失。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种膜厚测量方法及装置、涂覆机，用以解决现有技术中需要在实际生产过程中的膜层制备完成并干燥后，才能对膜厚进行测量，浪费大量的工艺时间，造成大量物料的损失的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种膜厚测量装置，用于测量测试基板上形成的湿膜厚度，包括:
[0006]光源，发出的光线经过所述测试基板上的湿膜后射出；
[0007]光感单元，用于接收所述光源射出的光线，输出相应的感应信号；
[0008]参数检测值获取单元，用于接收所述光感单元输出的感应信号，根据所述感应信号获取所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜的厚度相关；
[0009]计算单元，用于根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
[0010]本发明还提供一种涂覆机，包括用于在测试基板上形成湿膜的喷嘴，还包括如上所述的膜厚测量装置。
[0011]本发明还提供一种测量基板上形成的湿膜厚度的方法，包括:
[0012]打开一光源，所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后射出；
[0013]感应所述光源射出的光线，输出相应的感应信号；
[0014]根据所述感应信号获取所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜的厚度相关；[0015]根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
[0016]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0017]上述技术方案中，在涂覆机上设置膜厚测量装置，所述膜厚测量装置通过获取光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，来测量形成的湿膜厚度，由于湿膜厚度对应干燥后的膜厚变化量是一定的，通过测量湿膜的厚度即可快速得到干燥后的膜厚，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间，且在测试基板上形成湿膜所需的物料很少，不会造成大量物料的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]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。
[0019]图1表示本发明实施例中涂覆机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]现有技术中的成膜工艺包括湿膜涂覆和干燥两个工艺，相对于湿膜的厚度，干燥后的膜厚会降低15%?20%，而对于某种材料的膜层，其干燥前后的膜厚变化量是一定的。因此，通过测量湿膜的厚度，即可得出干燥后的膜厚。而本发明中测量的膜厚就是湿膜的厚度，由于不需要经过干燥工艺，就可以得出干燥后的膜厚是否符合产品标准，大大缩短了测量膜厚的工艺时间。对应的，可以根据干燥后的膜厚标准得到湿膜的厚度标准。
[0021]本发明就是利用上述原理，提供一种膜厚测量方法及装置、涂覆机，用于测量测试基板上形成的湿膜厚度，若测量的湿膜厚度不符合标准，可以改变涂覆机中喷嘴的流量，以及喷嘴与测试基板的相对运动速度等参数，再次涂覆湿膜，直至形成的湿膜厚度符合标准，并将对应的参数设定用于实际量产。由于只需在测试基板上形成面积较小的湿膜，不会造成大量物料的浪费。
[0022]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。
[0023]实施例一
[0024]结合图1所示，本发明实施例中提供一种膜厚测量装置，用于测量测试基板100上形成的湿膜101的厚度。其中，测试基板100为透明基板，如石英基板、玻璃基板或有机树脂基板。
[0025]所述膜厚测量装置包括光源1、光感单元2、参数检测值获取单元3和计算单元4。其中，光源I发出的光线经过测试基板100上的湿膜101后射出；光感单元2用于接收光源I射出的光线(经过测试基板100上的湿膜101后射出的光线)，并输出相应的感应信号；参数检测值获取单元3用于接收光感单元2输出的感应信号，并根据所述感应信号获取光源I发出的光线经过测试基板100上的湿膜101后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜101的厚度相关；计算单元4用于根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
[0026]上述技术方案中，膜厚测量装置通过获取光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，来测量形成的湿膜厚度，由于湿膜厚度对应干燥后的膜厚变化量是一定的，通过测量湿膜的厚度即可快速得到干燥后的膜厚，缺省了干燥工艺，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间，且在测试基板上形成湿膜所需的物料很少，不会造成大量物料的浪费。
[0027]其中，光源I可以为激光源，因其具有单色性好、方向性强、光亮度高等优点，可以提高检测灵敏度和精度。
[0028]所述识别参数检测值至少包括一种参数值。
[0029]为了根据获取的识别参数检测值计算出湿膜101的厚度，可以设置计算单元4包括数据库41、匹配模块42和确定模块43。具体的:
[0030]首先，对于某一材料的湿膜，预设设置多个湿膜厚度，并获取与每个湿膜厚度对应的识别参数统计值，最好设置所述识别参数统计值与识别参数检测值的参数种类相同且个数相同。并将获取的多组识别参数统计值，以及与每组识别参数统计值对应的湿膜厚度，存储到数据库41中。
[0031]然后，通过匹配模块42将获取的识别参数检测值与数据库41中的多组识别参数统计值分别进行比较，从所述多组识别参数统计值中确定与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值；
[0032]最后，确定模块43确定所述识别参数检测值对应的膜层厚度为:与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值对应的湿膜厚度。
[0033]需要说明的是，上述只是计算单元4的一种实现方式，并不是一种限定。例如:也可以预先获取识别参数检测值与膜层厚度的函数关系，计算单元4根据该函数关系来计算识别参数检测值对应的湿膜厚度。
[0034]进一步地，光线经过湿膜后、并与湿膜厚度相关的识别参数检测值，可以为光透过率(光强的变化量)。
[0035]相应地，光感单元2为感应光强的传感器，如:光敏电阻。参数检测值获取单元3根据光源I的光强和光感单元2感应的光强，即可获取光线经过湿膜101后的光透过率。计算单元4根据所述光透过率计算出湿膜101的厚度。
[0036]为了便于实际应用，设置所述膜厚测量装置还包括光偏转单元5，用于接收光源I射出的光线(经测试基板100上的湿膜101后射出的光线)，并将接收到的光线进行投射，实现对光路的改变，将光源I射出的光线投射到光感单元2。具体的，光偏转单元5可以由至少一个平面镜组成，所述平面镜用于接收光源I射出的光线，并将接收到的光线进行投射。
[0037]下面以液晶显示器的彩膜基板上的彩膜树脂层制备过程为例，来具体说明本发明实施例中膜厚测量装置的工作过程:
[0038]由于彩膜树脂层在自然光及紫外光照射下，会发生固化交联反应，因此，光源I选择红外激光源。
[0039]获取多个光透过率统计值，以及光透过率统计值与彩膜树脂层(湿膜)厚度的对应关系:
[0040]在彩膜基板上形成的彩膜树脂层的湿膜厚度范围为2?4μπι，设置多个湿膜厚度:2 μ m、2.1 μ m、2.2 μ m、......、3.8 μ m、3.9 μ m、4.0 μ m。
[0041]在测试基板100上形成2 μ m厚度的彩膜树脂层101 ；[0042]当光感单元2和光源I位于测试基板100的同侧时，如图1所示，打开光源1，发出的光线经过彩膜树脂层101后，射出至第一平面镜51，第一平面镜51将光线反射至第二平面镜52，第二平面镜52将光线反射至光感单元2 ;当光感单元2和光源I位于测试基板100的相对侧时，打开光源1，发出的光线经过彩膜树脂层101后，射出至第一平面镜51，第一平面镜51将光线直接反射至光感单元2。
[0043]光感单元2输出光强信号至参数检测值获取单元3，参数检测值获取单元3根据光源I的光强和接收的光强，获取光线经过彩膜树脂层101后的光透过率统计值；
[0044]重复上述步骤，获取2.1 μ m、2.2 μ nr..3.8 μ m、3.9 μ m、4.0ym厚度的彩膜树脂层101对应的光透过率统计值；
[0045]将上述得到的多个光透过率统计值，以及与每个光透过率统计值对应的湿膜厚度存储到数据库41中。
[0046]本实施例中膜厚测量装置的具体工作过程为:
[0047]按照用于实际量产的参数设定喷嘴的流量以及喷嘴和测试基板的相对运动速度等，然后在测试基板100上形成彩膜树脂层101 ；
[0048]打开光源1，发出的光线经过彩膜层101后，射出至第一平面镜51，第一平面镜51将光线反射至第二平面镜52，第二平面镜52将光线反射至光感单元2，光感单元2输出光强信号至参数检测值获取单元3，参数检测值获取单元3根据光源I的光强和接收的光强，获取光线经过彩膜层101的光透过率检测值；
[0049]匹配模块42将获取的光透过率检测值与数据库41中的多个光透过率统计值分别进行比较，从所述多个光透过率统计值中确定与光透过率检测值匹配的一个光透过率统计值；
[0050]确定模块43确定光透过率检测值对应的湿膜厚度为:与光透过率检测值匹配的一个光透过率统计值对应的湿膜厚度。
[0051]如果确定的湿膜厚度不符合湿膜的厚度标准(根据干燥后的膜厚标准得出)，调整喷嘴的流量，以及喷嘴和测试基板的相对运动速度等参数，直至确定的湿膜厚度符合湿膜的厚度标准，并将调整后的参数值用于实际量产。
[0052]实施例二
[0053]结合图1所示，本发明实施例中还提供一种涂覆机，包括用于在测试基板100上形成湿膜101的喷嘴10，通过控制喷嘴10喷出物料的流量，以及测试基板100和喷嘴10的相对运动速度，可以在测试基板100上形成一定厚度的湿膜。所述涂覆机可以为实际量产中使用的涂覆机，也可以为单独设计的涂覆机。
[0054]所述涂覆机还包括实施例一中的膜厚测量装置，从而可以通过对湿膜厚度的测量，得到干燥后的膜厚是否符合标准，缺省了干燥工艺，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间，且在测试基板上形成湿膜所需的物料很少，不会造成大量物料的浪费。
[0055]其中，所述膜厚测量装置与喷嘴10的位置相对固定，在湿膜涂覆过程中，同时相对测试基板100运动，能够实现对湿膜厚度的实时测量。
[0056]在一个具体的实施方式中，所述膜厚测量装置的光源I和光感单元2位于测试基板100的相对侧，且位置对应，使得光源I发出的光线经过湿膜101后，直接射出至光感单元2。[0057]进一步地，为了实现对湿膜厚度的实时测量，在喷嘴10相对测试基板100运动的方向上，设置光源I和光感单兀2位于喷嘴10的后方。
[0058]在另一个具体的实施方式中，所述膜厚测量装置还包括光偏转单元5，实现光路的改变，便于实际应用。其中，光源I和光感单兀2位于测试基板100的同侧。光源I和光偏转单元5位于测试基板100的相对侧，且位置对应，使得光源I发出的光线经过湿膜101后，射出至光偏转单元5，光偏转单元5再将光线投射至光感单元2。
[0059]进一步地，为了实现对膜厚的实时测量，设置光源I和光感单元2位于喷嘴10的两侧，并在喷嘴10相对测试基板100运动的方向上，设置光源I和光偏转单元5位于喷嘴10的后方。
[0060]当光感单元2和光源I位于测试基板100的同侧时，为了实现光路改变，比较简单的一种形式为:光偏转单元5包括第一平面镜51和第二平面镜52。其中，第一平面镜51与光源I的位置对应，用于接收光源I射出的光线(经测试基板100上的湿膜101后射出的光线)，并进行反射；第二平面镜52用于接收第一平面镜51反射的光线，并进行反射。光感单元2用于接收第二平面镜52反射的光线，具体的光路图参见图1中的箭头方向。
[0061]当光感单元2和光源I位于测试基板100的相对侧时，为了实现光路改变，比较简单的一种形式为:光偏转单元5包括第一平面镜51，第一平面镜51和光源I位于测试基板100的相对侧，且位置对应。第一平面镜51用于接收光源I射出的光线(经测试基板100上的湿膜101后射出的光线)，并进行反射，光感单元2用于接收第一平面镜51反射的光线。
[0062]结合图1所示，下面以涂覆机为用于实际量产的涂覆机为例，来具体说明本发明实施例中涂覆机的工作过程:
[0063]将一测试基板100固定在喷嘴10下方；
[0064]控制喷嘴10和测试基板100相对运动；
[0065]打开喷嘴10，在测试基板100上形成一定长度的湿膜101 ；
[0066]打开光源1，发出的光线经过测试基板100上的湿膜101后射出；
[0067]第一平面镜51接收光源I射出的光线(经过测试基板100上的湿膜101后射出的光线)，并进行反射，第二平面镜52接收第一平面镜51反射的光线，并进行反射；
[0068]光感单兀2接收第二平面镜52反射的光线,并输出感应的光强信号；
[0069]参数检测值获取单元3接收光强信号，并根据光源I的光强信号和接收的光强信号，获取光源I发出的光线经过测试基板100上的湿膜101后的光透过率检测值；
[0070]匹配模块42将获取的光透过率检测值与数据库41中预先存储的多个光透过率统计值分别进行比较，从所述多个光透过率统计值中确定与光透过率检测值匹配的一个光透过率统计值；
[0071]确定模块43确定光透过率检测值对应的湿膜厚度为:与所述光透过率检测值匹配的一个光透过率统计值对应的获取厚度。
[0072]如果确定的湿膜厚度不符合湿膜的厚度标准，调整喷嘴10的流量，以及喷嘴10和测试基100的相对运动速度等参数，直至确定的湿膜厚度符合湿膜的厚度标准；
[0073]进行实际的量产。
[0074]实施例三[0075]本发明实施例中提供一种测量测试基板上形成的湿膜厚度的方法，包括:
[0076]打开一光源，发出的光线经过测试基板上的湿膜后射出；
[0077]感应所述光源射出的光线，输出相应的感应信号；
[0078]根据所述感应信号获取所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜的厚度相关；
[0079]根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
[0080]对于某种材料的湿膜，湿膜厚度对应干燥前后的膜厚变化量是一定的。因此，通过测量湿膜的厚度，即可得出干燥后的膜厚。对应的，可以根据干燥后的膜厚标准得到湿膜的厚度标准。
[0081]通过上述步骤来测量湿膜的厚度，就可以得到干燥后的膜厚是否符合标准，缺省了干燥工艺，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间。同时，由于只需在测试基板上形成面积较小的湿膜，不会造成大量物料的浪费。
[0082]具体的，所述根据所述识别参数检测值计算出膜层的厚度的步骤包括:
[0083]预先设置多组识别参数统计值，以及与每个识别参数统计值对应的湿膜厚度；
[0084]将所述识别参数检测值与所述数据库中的多组识别参数统计值分别进行比较，从所述多组识别参数统计值中确定与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值；
[0085]确定所述识别参数检测值对应的湿膜厚度为:与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值对应的湿膜厚度。
[0086]需要说明的是，上述步骤并不是一种限定。例如:也可以预先设置识别参数检测值与湿膜厚度的函数关系，然后根据该函数关系来计算识别参数检测值对应的膜层厚度。
[0087]本发明的技术方案中，在涂覆机上设置膜厚测量装置，所述膜厚测量装置通过获取光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，来测量形成的湿膜厚度，由于湿膜厚度对应干燥后的膜厚变化量是一定的，通过测量湿膜的厚度即可快速得到干燥后的膜厚，缺省了干燥工艺，缩短了测量干燥后的膜厚所需的工艺时间，且在测试基板上形成湿膜所需的物料很少，不会造成大量物料的浪费。
[0088]本发明适用于具有较高光透过率的湿膜厚度的测量。
[0089]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。
【权利要求】
1.一种膜厚测量装置，用于测量测试基板上形成的湿膜厚度，其特征在于，包括: 光源，发出的光线经过所述测试基板上的湿膜后射出； 光感单元，用于接收所述光源射出的光线，输出相应的感应信号； 参数检测值获取单元，用于接收所述光感单元输出的感应信号，根据所述感应信号获取所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜的厚度相关； 计算单元，用于根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
2.权利要求1所述的膜厚测量装置，其特征在于，所述计算单元包括: 数据库，用于存储多组识别参数统计值，以及与每组识别参数统计值对应的膜层厚度； 匹配模块，将所述识别参数检测值与所述数据库中的多组识别参数统计值分别进行比较，从所述多组识别参数统计值中确定与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值； 确定模块，用于确定所述识别参数检测值对应的湿膜厚度为:与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值对应的湿膜厚度。
3.权利要求1所述 的膜厚测量装置，其特征在于，还包括: 光偏转单元，用于接收所述光源射出的光线，并将接收到的光线进行投射； 所述光感单元用于接收所述光偏转单元投射的光线。
4.根据权利要求3所述的膜厚测量装置，其特征在于，所述光偏转单元由至少一个平面镜组成，所述平面镜用于接收所述光源射出的光线，并将接收到的光线进行投射。
5.根据权利要求1-4任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，所述光源为激光源。
6.根据权利要求5所述的膜厚测量装置，其特征在于，所述湿膜为彩膜树脂层； 所述光源为红外激光源。
7.根据权利要求1-4任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，所述识别参数检测值为光透过率。
8.一种涂覆机，包括用于在测试基板上形成湿膜的喷嘴，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的膜厚测量装置。
9.根据权利要求8所述的涂覆机，其特征在于，所述膜厚测量装置与所述喷嘴的位置相对固定。
10.根据权利要求9所述的涂覆机，其特征在于，所述膜厚测量装置的光源和光感单元位于所述测试基板的相对侧，且位置对应。
11.根据权利要求10所述的涂覆机，其特征在于，在喷嘴相对测试基板运动的方向上，所述光源和光感单元位于喷嘴的后方。
12.根据权利要求9所述的涂覆机，其特征在于，所述膜厚测量装置还包括光偏转单元; 所述膜厚测量装置的光源和光感单元位于所述测试基板的同侧； 所述光源和光偏转单元位于所述测试基板的相对侧，且位置对应。
13.根据权利要求12所述的涂覆机，其特征在于，所述光源和光感单元位于所述喷嘴的两侧；在喷嘴相对测试基板运动的方向上，所述光源和光偏转单元位于喷嘴的后方。
14.根据权利要求12所述的涂覆机，其特征在于，所述光偏转单元包括: 第一平面镜，与所述光源的位置对应，用于接收所述光源射出的光线，并进行反射； 第二平面镜，用于接收所述第一平面镜反射的光线，并进行反射； 所述光感单元用于接收所述第二平面镜反射的光线。
15.一种测量基板上形成的湿膜厚度的方法，其特征在于，包括: 打开一光源，所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后射出； 感应所述光源射出的光线，输出相应的感应信号； 根据所述感应信号获取所述光源发出的光线经过测试基板上的湿膜后的识别参数检测值，所述识别参数检测值与湿膜的厚度相关； 根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述识别参数检测值计算出湿膜的厚度的步骤包括: 预先设置多组识别参数统计值，以及与每个识别参数统计值对应的膜层厚度； 将所述识别参数检测值与所述数据库中的多组识别参数统计值分别进行比较，从所述多组识别参数统计值中确定与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值； 确定所述识别参数检测值对应的湿膜厚度为:与所述识别参数检测值匹配的一组识别参数统计值对应的湿膜厚度。
【文档编号】G01B11/06GK103983200SQ201410184440
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】肖宇, 袁剑峰, 吴洪江, 董明, 冯贺 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司