CN106092970B - 一种光学检测系统及光学检测设备 - Google Patents

一种光学检测系统及光学检测设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学检测系统及光学检测设备，第一入射单元提供第一入射光线，并将第一入射光线以预设角度传输至处理单元；第二入射单元提供第二入射光线，并将第二入射光线以若干个角度传输至处理单元；处理单元将第一入射光线和第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至生成单元；生成单元根据测试光线，生成待测基板的表面结构的灰度图。由于第一入射单元和第二入射单元的配合，可以实现多角度收集待测基板上的各膜层的灰度信息，得到良好的灰阶成像效果，准确地表现待测基板表面结构的最真实灰度图，进而有效检出不良，提升了检测能力，确保产品后端良率。

Description

一种光学检测系统及光学检测设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种光学检测系统及光学检测设备。
背景技术
目前，在基板的制作工艺中有时会存在一些短路、断路等不良现象。为了及时发现基板制作存在的各种不良，确保基板的质量，需要实时对基板进行检测，以确定其中是否存在不良现象，以保证基板的正常显示。
目前可以采用光学检测设备对基板进行检测，现有的光学检测设备主要依靠单一的发光二极管LED冷光源(发出单色光，如红光、绿光或蓝光)或者金属灯(发出白光)对待测基板进行检测，采用的是检测光(某种单色光或白光)直接垂直照射至待测基板(如阵列基板)上，然后接收从待测基板表层反射回来的光线通过电荷耦合相机(Charge-coupledDevice，简称CCD)进行处理形成灰阶图，通过待测基板上的各区域之间的灰阶阈值，结合软件定义的阈值确认不良，实现对不良的检出。但形成的灰阶图往往不是很理想，不是很真实，例如：因外围区域(如Fanout区域)内的膜层结构单一，导致灰阶图在同等光强下出现与其他区域(如薄膜晶体管所在区域)具有明显差异性；或者，当待测基板中某区域有多个膜层构成时，在测试时各个膜层的反射率差异很大，会导致光学检测设备出现误报错或出现漏检现象的可能，造成该设备无法同时对各个膜层的不良进行检测。
因此，如何提高灰度图的真实性来检测不良，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种光学检测系统及光学检测设备，可以实现多角度收集待测基板上的各膜层的灰度信息，得到良好的灰阶成像效果，有效检出不良，提升检测能力。
因此，本发明实施例提供了一种光学检测系统，包括：第一入射单元、第二入射单元、处理单元和生成单元；其中，
所述第一入射单元，用于提供第一入射光线，并将所述第一入射光线以预设角度传输至所述处理单元；
所述第二入射单元，用于提供第二入射光线，并将所述第二入射光线以若干个角度传输至所述处理单元；
所述处理单元，用于将所述第一入射光线和所述第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至所述生成单元；
所述生成单元，用于根据接收到的所述测试光线，生成所述待测基板的表面结构的灰度图。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述第一入射光线和第二入射光线的颜色不同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述第一入射单元包括：用于发出所述第一入射光线的第一单色光源，以及设置在所述第一入射光线的传输光路上的第一匀光组件；其中，
所述第一匀光组件，用于调整所述第一入射光线的光强并均匀传输至所述处理单元。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述第二入射单元包括：用于发出所述第二入射光线的第二单色光源，以及设置在所述第二入射光线的传输光路上的第二匀光组件、可旋转式漫反射板和反射镜；其中，
所述第二匀光组件，用于调整所述第二入射光线的光强并均匀输出至所述可旋转式漫反射板；
所述可旋转式漫反射板，用于将所述均匀输出的第二入射光线经漫反射后调节为具有若干个角度的第二入射光线；
所述反射镜，用于将所述若干个角度的第二入射光线经反射后传输至所述处理单元。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述处理单元包括：设置在所述第一入射光线和第二入射光线的传输光路上的分光镜，以及成像镜头；其中，
所述分光镜，用于将第一入射光线和第二入射光线分别进行分光，其中分成的透射光线传输至所述成像镜头；
所述成像镜头，用于将所述透射光线以多角度照射到所述待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至所述生成单元。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述分光镜为半反半透镜；
所述半反半透镜与所述第一入射光线之间的预设角度为45度。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述处理单元还包括：用于过滤位于边缘的散射光线的光源过滤构件。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述生成单元包括：全反射镜和电荷耦合相机；其中，
所述全反射镜，用于将所述测试光线经全反射后传输至所述电荷耦合相机；
所述电荷耦合相机，用于对所述测试光线进行处理生成所述待测基板的表面结构的灰度图。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，所述全反射镜与所述分光镜平行。
本发明实施例还提供了一种光学检测设备，包括用于放置待测基板的基台，以及本发明实施例提供的上述光学检测系统。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种光学检测系统及光学检测设备，包括：第一入射单元、第二入射单元、处理单元和生成单元；其中，第一入射单元提供第一入射光线，并将第一入射光线以预设角度传输至处理单元；第二入射单元提供第二入射光线，并将第二入射光线以若干个角度传输至处理单元；处理单元将第一入射光线和第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至生成单元；生成单元根据接收到的测试光线，生成待测基板的表面结构的灰度图。由于第一入射单元和第二入射单元的配合，可以实现多角度收集待测基板上的各膜层灰度信息，得到良好的灰阶成像效果，准确地表现待测基板表面结构的最真实灰度图，进而根据此灰度图中各区域灰度差异对比或与标准灰度图差异对比可以有效检出不良，提升了检测能力，确保产品后端良率。
附图说明
图1本发明实施例提供的光学检测系统的结构示意图之一；
图2本发明实施例提供的光学检测系统的结构示意图之二；
图3本发明实施例提供的光学检测系统的结构示意图之三；
图4为图3所示的光学检测系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的光学检测系统及光学检测设备的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各结构的大小和形状不反映光学检测系统的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种光学检测系统，如图1所示，包括：第一入射单元1、第二入射单元2、处理单元3和生成单元4；其中，
第一入射单元1，用于提供第一入射光线01，并将第一入射光线01以预设角度传输至处理单元3；
第二入射单元2，用于提供第二入射光线02，并将第二入射光线02以若干个角度传输至处理单元3；
处理单元3，用于将第一入射光线01和第二入射光线02进行处理后以多角度照射到待测基板5的表面，经漫反射后形成测试光线03传输至生成单元4；
生成单元4，用于根据接收到的测试光线03，生成待测基板5的表面结构的灰度图。
在本发明实施例提供的上述光学检测系统，在光学检测系统中设置的第一入射单元提供第一入射光线，并将第一入射光线以预设角度传输至处理单元；第二入射单元提供第二入射光线，并将第二入射光线以若干个角度传输至处理单元；处理单元将第一入射光线和第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至生成单元；生成单元根据测试光线，生成待测基板的表面结构的灰度图。由于在光学检测系统中设置的第一入射单元和第二入射单元的配合，可以实现多角度收集待测基板上的各膜层的灰度信息，得到良好的灰阶成像效果，准确地表现待测基板表面结构的最真实灰度图，进而根据此灰度图中各区域灰度差异对比或与标准灰度图差异对比可以有效检出不良，提升了检测能力，确保产品后端良率。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，如图1所示，第一入射光线01和第二入射光线02的颜色可以设置为不同的，这样在不同的光色下，可以实现不同波段光源(即多光源)来收集灰度图，进一步提高灰度图的真实性，提升检测能力。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，为了实现具有一定角度的第一入射光线，如图2和图3所示，上述第一入射单元1具体可以包括：用于发出第一入射光线的第一单色光源11，以及设置在第一入射光线的传输光路上的第一匀光组件12；其中，第一匀光组件12可以用于调整第一入射光线的光强并均匀传输至处理单元3。
需要说明的是，具体地，如图3所示，第一匀光组件可以包括用于匀光的棱镜121、光纤122、玻璃板123以及照明镜头124，这样可以保证从玻璃板123出来的光线在玻璃板123的出光面上光能量均匀分布，光线再通过照明镜头124进行收集，进而传输至处理单元3。对于第一匀光组件12的具体结构可以根据实际情况而定，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，为了实现具有多角度的第二入射光线，如图2和图3所示，上述第二入射单元2具体可以包括：用于发出第二入射光线的第二单色光源21，以及设置在第二入射光线的传输光路上的第二匀光组件22、可旋转式漫反射板23和反射镜24；其中，第二匀光组件22可以用于调整第二入射光线的光强并均匀输出至可旋转式漫反射板23；可旋转式漫反射板23可以用于将均匀输出的第二入射光线经旋转发生漫反射后调节为具有若干个角度的第二入射光线；反射镜24可以用于将若干个角度的第二入射光线经反射后传输至处理单元3；这样，具有多角度的第二入射光线和具有固定角度的第一入射光线均传输至处理单元，可以确保实现可调节的多角度收集待测基板上的各膜层的灰度信息，进而得到良好的灰阶成像效果。此时若第一单色光源11和第二单色光源21发出的光线的颜色不同时，可以确保实现多光源收集待测基板上的各膜层的灰度信息，进一步形成最真实的灰度图。
在此，需要说明的是，上述第二匀光组件22的具体结构可以与第一匀光组件12的结构可以相同，对于第二匀光组件22的具体结构可以根据实际情况而定，在此不做限定。当第二入射光线入射到可旋转式漫反射板23时，该可旋转式漫反射板23可以进行可调节性旋转，选择合适的入射角度与第一入射光线进行差异补充，增加光线照射到待测基板表面上形成的漫反射，生成不同区域的灰阶成像(如外围区域和薄膜晶体管所在区域)，可以降低各区域灰阶图显示成像的差异化，进而提升检测效果。具体地，针对不同材质的膜层，可以根据该材质在不同的波长光线和不同的入射角度下的反射率曲线图中，选择最佳的光色光线和合适的角度入射光线，提高不同类型的不良检出。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，为了使形成的可调节的多角度光线，最终入射到待测基板表面，上述处理单元3具体可以包括：设置在第一入射光线和第二入射光线的传输光路上的分光镜31，以及成像镜头32；其中，分光镜31可以用于将第一入射光线和第二入射光线分别进行分光，其中分成的透射光线传输至成像镜头32；成像镜头32可以用于将透射光线以多角度照射到待测基板5的表面，经漫反射后形成测试光线传输至生成单元4。
在此，需要说明的是，经过分光镜22分光形成的透射光线的传输方向、功率和波长等可以依据分光镜22的结构设定。待测基板5的表面结构具有一定的反射率，因此测试光线就携带了待测基板表面结构的信息漫发射到分光镜的反光面，最后由分光镜将待测基板表面结构的信息传输至生成单元。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，优选地，如图2和图3所示，上述分光镜31可以选择为半反半透镜；该半反半透镜可以与第一入射光线之间的预设角度为45度，这样第一入射光线将会最终垂直照射到待测基板表面上，可以促使第一入射光线和多角度的第二入射光线进行光色配合，形成多波段的光源入射到待测基板表面上，最终形成待测基板表面最真实的灰阶成像。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，如图3所示，上述处理单元3还可以具体包括：用于过滤位于边缘的散射光线的光源过滤构件33，这样设置的光源过滤构件33可以降低边缘散射光线，确保形成不同膜层之间的灰阶形象，以及镜头内不同区域的灰阶成像，尤其是外围区域的成像效果，更加准确的表现待测基板表面结构的最真实灰度图，实现不良的有效检出。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，如图2和图3所示，上述生成单元4可以具体包括全反射镜41和电荷耦合相机42；其中，全反射镜41可以用于将测试光线经全反射后传输至电荷耦合相机42；电荷耦合相机42可以用于对测试光线进行处理生成待测基板5的表面结构的灰度图。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光学检测系统中，如图2和图3所示，全反射镜41与分光镜31可以设置为平行的，这样确保形成的测试光线可以全部传输至电荷耦合相机42中，进而进一步地确保电荷耦合相机42能生成最真实的灰度图。
在具体实施时，采用本发明图3的光学检测系统对待测基板进行检测，其工作流程可以采用如下步骤，如图4所示：
S401、第一单色光源发射出第一入射光线，第一入射光线经第一匀光组件后以预设角度传输至分光镜；
S402、第一单色光源发射出第二入射光线，第二入射光线经第二匀光组件、可旋转式漫反射板和反射镜后以可调节的若干个角度传输至分光镜；
需要说明的是，步骤S401和S402不分先后顺序，也可以同时进行；
S403、分光镜将第一入射光线和第二入射光线分别进行分光，其中分成的透射光线传输至成像镜头；
S404、成像镜头将透射光线以多角度照射到待测基板的表面发生漫发射，经漫反射后的光线发射到分光镜的反光面后，形成测试光线传输至全反射镜；
S405、全反射镜将测试光线经全反射后传输至电荷耦合相机；
S406、电荷耦合相机对测试光线进行处理生成待测基板的表面结构的灰度图。
至此，经过上述步骤S401至S406完成本发明实施例提供的上述光学检测系统对待测基板进行的检测。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种光学检测设备，包括用于放置待测基板的基台，以及本发明实施例提供的上述光学检测系统。对于该光学检测设备的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该光学检测设备的实施可以参见上述光学检测系统的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种光学检测系统及光学检测设备，包括：第一入射单元、第二入射单元、处理单元和生成单元；其中，第一入射单元提供第一入射光线，并将第一入射光线以预设角度传输至处理单元；第二入射单元提供第二入射光线，并将第二入射光线以若干个角度传输至处理单元；处理单元将第一入射光线和第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至生成单元；生成单元根据接收到的测试光线，生成待测基板的表面结构的灰度图。由于第一入射单元和第二入射单元的配合，可以实现多角度收集待测基板上的各膜层的灰度信息，得到良好的灰阶成像效果，准确地表现待测基板表面结构的最真实灰度图，进而根据此灰度图中各区域灰度差异对比或与标准灰度图差异对比可以有效检出不良，提升了检测能力，确保产品后端良率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：第一入射单元、第二入射单元、处理单元和生成单元；其中，
所述第一入射单元，用于提供第一入射光线，并将所述第一入射光线以预设角度传输至所述处理单元；
所述第二入射单元，用于提供第二入射光线，并将所述第二入射光线以若干个角度传输至所述处理单元；
所述处理单元，用于将所述第一入射光线和所述第二入射光线进行处理后以多角度照射到待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至所述生成单元；
所述生成单元，用于根据接收到的所述测试光线，生成所述待测基板的表面结构的灰度图。
2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述第一入射光线和第二入射光线的颜色不同。
3.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述第一入射单元包括：用于发出所述第一入射光线的第一单色光源，以及设置在所述第一入射光线的传输光路上的第一匀光组件；其中，
所述第一匀光组件，用于调整所述第一入射光线的光强并均匀传输至所述处理单元。
4.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述第二入射单元包括：用于发出所述第二入射光线的第二单色光源，以及设置在所述第二入射光线的传输光路上的第二匀光组件、可旋转式漫反射板和反射镜；其中，
所述第二匀光组件，用于调整所述第二入射光线的光强并均匀输出至所述可旋转式漫反射板；
所述可旋转式漫反射板，用于将所述均匀输出的第二入射光线经漫反射后调节为具有若干个角度的第二入射光线；
所述反射镜，用于将所述若干个角度的第二入射光线经反射后传输至所述处理单元。
5.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述处理单元包括：设置在所述第一入射光线和第二入射光线的传输光路上的分光镜，以及成像镜头；其中，
所述分光镜，用于将第一入射光线和第二入射光线分别进行分光，其中分成的透射光线传输至所述成像镜头；
所述成像镜头，用于将所述透射光线以多角度照射到所述待测基板的表面，经漫反射后形成测试光线传输至所述生成单元。
6.如权利要求5所述的光学检测系统，其特征在于，所述分光镜为半反半透镜；
所述半反半透镜与所述第一入射光线之间的预设角度为45度。
7.如权利要求5所述的光学检测系统，其特征在于，所述处理单元还包括：用于过滤位于边缘的散射光线的光源过滤构件。
8.如权利要求5所述的光学检测系统，其特征在于，所述生成单元包括：全反射镜和电荷耦合相机；其中，
所述全反射镜，用于将所述测试光线经全反射后传输至所述电荷耦合相机；
所述电荷耦合相机，用于对所述测试光线进行处理生成所述待测基板的表面结构的灰度图。
9.如权利要求8所述的光学检测系统，其特征在于，所述全反射镜与所述分光镜平行。
10.一种光学检测设备，其特征在于，包括用于放置待测基板的基台，以及如权利要求1-9任一项所述的光学检测系统。
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