WO2016004669A1 - 金属膜光学检测装置和检测方法 - Google Patents

金属膜光学检测装置和检测方法 Download PDF

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WO2016004669A1
WO2016004669A1 PCT/CN2014/085048 CN2014085048W WO2016004669A1 WO 2016004669 A1 WO2016004669 A1 WO 2016004669A1 CN 2014085048 W CN2014085048 W CN 2014085048W WO 2016004669 A1 WO2016004669 A1 WO 2016004669A1
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WO
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metal film
included angle
carrier
light source
substrate
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PCT/CN2014/085048
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English (en)
French (fr)
Inventor
柴立
张正义
陈一翔
Original Assignee
深圳市华星光电技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid crystal display manufacturing, and in particular to a metal film optical measuring device.
  • the present invention also relates to a method of detecting using such a metal film optical measuring device. Background technique
  • TFT-LCDs Thin film field effect transistor liquid crystal displays
  • the TFT-LCD is a sophisticated display that requires precise control of its various manufacturing steps.
  • a step measurement machine is usually used to measure the thickness of the metal film.
  • the measuring principle of the step measuring machine is: Touch a probe to the surface of the sample. Moving the probe in the horizontal direction, the probe will rise or fall as the surface of the sample changes. The distance between the rise and fall of the probe is calculated by the sensing device t, and the thickness of the metal film can be obtained.
  • the present invention proposes a metal film optical detecting device.
  • the thickness of the metal film can be measured in such a manner as not to be in contact with the metal film.
  • the present invention also relates to a method of detecting a metal film by such a metal film optical detecting device.
  • a metal film optical detecting device comprising a carrier, The first position of the carrier is provided with a light source obliquely directed toward the metal film and the substrate to emit the incident light beam, and a photosensitive sensor for receiving the reflected light beam from the metal film or the substrate is disposed at the second position of the carrier to process the light from the photosensitive sensor
  • An analysis unit of the signal is configured according to an angle between the incident beam and the carrier, a first length between the first reflected spot corresponding to the metal film and the light source, and a second reflected spot corresponding to the substrate and the light source The thickness of the metal film is obtained by the second length.
  • the apparatus of the present invention uses the reflection of light to indirectly measure the thickness of the metal film, completely avoiding the contact of the measuring device with the metal film, thereby avoiding damage to the metal film by the measuring device.
  • the light source is a laser source.
  • the laser directivity is very good and the divergence is small, so that the diameters of the first reflected spot and the second reflected spot are small, which helps to accurately determine the first length and the second length, thereby measuring the thickness of the metal film more accurately.
  • the analysis unit includes a brightness detection module that obtains the number of protrusions within the surface of the metal film based on the number of dark spots within the first reflected spot.
  • a brightness detection module that obtains the number of protrusions within the surface of the metal film based on the number of dark spots within the first reflected spot.
  • the cross-sectional area of the incident beam is between 25 ⁇ m 2 and 2500 ⁇ m 2 .
  • the cross-sectional area of the incident beam is so small that the number of protrusions in the area unit of the surface of the metal film is very small, thereby improving the analysis accuracy of the surface protrusion of the metal film.
  • the included angle includes a first angle and a second angle
  • the light source emits an incident beam toward the metal film at a first angle
  • the photosensitive sensor receives the reflected beam
  • the analyzing unit calculates the first length, and according to the first a length and a first angle are obtained by a first distance between the metal film and the carrier: the light source emits an incident beam toward the substrate at a second angle, the photosensitive sensor receives the reflected beam, and the dividing unit calculates the second length, and according to The second length and the second angle result in a second distance between the substrate and the carrier; the thickness of the metal film is a difference between the second distance and the first distance.
  • the carrier is movable in a direction parallel to the metal film. In order to achieve emission to the metal film and to the substrate, respectively, the incident light beam is emitted.
  • the first angle is equal to the second angle.
  • the photosensitive sensor is a meandering region comprised of a plurality of photosensitive sensing points.
  • the photosensitive sensor allows the position of the first reflected spot and the second reflected spot to be varied within a wide range,
  • the sensor ⁇ 3 ⁇ 4 can receive the reflected beam, so the user does not need to adjust the position of the photosensitive sensor, which is convenient for the user.
  • a method of detecting a metal film using the metal film optical detecting device comprising: step 1: placing the carrier in parallel above the metal film, And the light source and the photosensitive sensor are directed toward the metal film; Step 2: The light source emits an incident beam toward the metal film at an angle, the photosensitive sensor receives the reflected beam, and the analyzing unit calculates the first length, and obtains according to the first length and the included angle a first distance between the metal film and the carrier; Step 3: The light source emits an incident beam toward the substrate at an angle, the photosensitive sensor receives the reflected beam, the analyzing unit calculates the second length, and obtains the substrate according to the second length and the included angle a second distance from the carrier; step 4; calculating a difference between the second distance and the first distance, the difference being the thickness of the metal film.
  • step three the carrier is moved such that the light source emits an incident beam toward the substrate at an angle.
  • the included angle includes a first angle and a second angle, the first angle is not equal to the second angle, and in the second step, the angle is the first angle; in the step, the clip The angle is the second angle.
  • the analysis unit includes a brightness detection module that obtains the number of protrusions within the surface of the metal film based on the number of dark spots within the first reflected spot.
  • the device of the present invention uses the reflection of light to indirectly measure the thickness of the metal film, completely avoiding the contact between the measuring device and the metal film, thereby avoiding the pair of measuring devices. Damage to the metal film.
  • the analyzing unit of the apparatus of the present invention includes a brightness detecting module that obtains the number of protrusions in the surface of the metal film based on the number of dark spots in the first reflected spot.
  • 1 and 2 are schematic views of a first embodiment of the metal film optical detecting device of the present invention for measuring the thickness of a metal film.
  • FIG. 3 and 4 are views showing a second embodiment of the metal film optical detecting device of the present invention for measuring the thickness of a metal film
  • FIG. 5 is a schematic view showing a convex surface of a metal film.
  • 6 to 8 are schematic views showing the number of projections on the surface of the metal film using the metal film optical detecting device of the present invention.
  • Fig. 1 and Fig. 2 schematically show a schematic diagram of measuring the thickness of a metal film using the metal film optical detecting device 10 (hereinafter referred to as device 10) of the present invention.
  • device 10 the components included in the apparatus 10 will be described: a carrier 21, a photosensitive sensor 22 and a light source 23 disposed on the carrier 21, and a dividing unit 26 connected to the photosensitive sensor 22.
  • the light source 23 is obliquely directed toward the metal film 25 and the substrate 24 so that the incident light beam L1 is directed toward the metal film 25 and the substrate 24 at an angle to the carrier 2.
  • the photosensitive sensor 22 is also oriented toward the metal film 25 and the substrate 24 with the measurement to receive the reflected light beam L2 from the metal film 25 and the substrate 24.
  • Analysis unit 26 accepts the reflected light signals from photosensitive sensor 22 and processes the signals.
  • 1 and 2 schematically show a first embodiment in which the thickness of the metal film 25 is measured using the apparatus 10.
  • the carrier 21 is movable in a direction parallel to the metal film 25, and the size of the corner (the acute angle) between the incident beam L1 and the carrier 21 is constant.
  • the angle ⁇ can be chosen to be 45 degrees.
  • the carrier 21 is first placed in parallel above the metal film 25 (or the substrate 24), and the light source 23 and the photosensitive sensor 22 are directed toward the metal film 25. Next, the light source 23 is caused to emit an incident light beam L1 toward the metal film 25.
  • the angle between the incident light beam L1 and the carrier 21 is ⁇ .
  • the photosensitive sensor 22 receives the reflected beam L2.
  • the analyzing unit 26 calculates a first length S1 between the first reflected spot on the photosensitive sensor 22 and the light source 23, and obtains a first distance between the metal film 25 and the carrier 21 according to the first length SI and the angle ⁇ Hl.
  • the first distance HI between the metal film 25 and the carrier 21 can be obtained by the following formula.
  • the carrier 21 is moved to cause the light source 23 to emit an incident light beam L3 toward the substrate 24. Should pay attention to Yes, the angle between the incident beam L3 and the carrier 21 is still ⁇ , as shown in FIG.
  • the photosensitive sensor 22 receives the reflected light beam L4.
  • the analyzing unit 26 calculates a second length S2 between the second reflected spot on the photosensitive sensor 22 and the light source 23, and obtains a second distance H2 between the substrate 24 and the carrier 2 based on the second length S2 and the angle ⁇ .
  • the manner of obtaining the second distance H2 is the same as the manner of obtaining the first distance HI, and details are not described herein again.
  • the thickness H of the metal film 25 is the difference between H2 and HI.
  • FIG. 3 and 4 schematically show a second embodiment in which the thickness of the metal film 25 is measured using the device 10.
  • the carrier 21 does not move, and the angle between the incident beam L5 and the carrier 21 (the angle is an acute angle) varies.
  • the light source 23 is caused to emit an incident light beam L5 toward the metal film 25.
  • the incident beam L5 is at a first angle ⁇ 1 with the carrier 21.
  • the photosensitive sensor 22 receives the reflected beam L6.
  • the analyzing unit 26 calculates a first length S1 ' between the first reflected spot on the photosensitive sensor 22 and the light source 23, and obtains a relationship between the metal film 25 and the carrier 21 according to the first length S1' and the first angle ⁇ 1.
  • the first distance is HI'.
  • the first distance between the metal film 25 and the carrier 21 is ⁇ .
  • the first distance ⁇ ⁇ is obtained in the same manner as the first distance HI, and will not be described here.
  • the direction of the light source 23 is adjusted so that the incident light beam L7 directed to the substrate 24 and the carrier 21 have a second angle ⁇ 2 as shown in FIG. It should be noted that the first angle ⁇ 1 is not equal to the second angle ⁇ 2.
  • the photosensitive sensor 22 receives the reflected beam L8.
  • the analyzing unit 26 calculates a second length S2' between the second reflected spot on the photosensitive sensor 22 and the light source 23, and obtains between the substrate 24 and the carrier 21 according to the second length S2' and the second angle ⁇ 2.
  • the second distance H2' is obtained in the same manner as the first distance HI, and is not described here.
  • the thickness H of the metal film 25 is the difference between H2' and ⁇ .
  • the device 10 can also omit the power unit for moving the carrier 2, reducing the production cost of the device 0.
  • the position of the carrier 21 is fixed, after the carrier 2 is disposed in parallel with the substrate 24 or the metal film 25, the carrier 21 and the substrate 24 or the metal film 25 are always kept parallel, which is convenient. use.
  • the carrier 21 can be moved while adjusting the included angle to reduce the length of the second length S2', so that the carrier 21 can be made relatively small and convenient to use.
  • Light source 23 is a laser source.
  • the laser has good directivity and small divergence, so that the diameters of the first reflected spot and the second reflected spot are small, which helps to accurately determine the first length and the second length, and the metal is measured.
  • the thickness H of the film 25 is also more accurate.
  • the photosensitive sensor 22 is a surface area composed of a plurality of photosensitive sensing points 28, as shown in Figs.
  • Light source 23 can be at the edge of photosensitive sensor 22 in the area of the face. This type of photosensitive sensor 22 allows the photosensitive sensor 22 to receive the reflected beam even if the position of the first reflected spot or the second reflected spot changes over a wide range, so that the user does not need to adjust the position of the photosensitive sensor 22. This is convenient for the user.
  • the Analysis unit 26 may also include a brightness detection module 29.
  • the brightness detecting module 29 can obtain the number of the protrusions 3 (shown in FIG. 5) in the surface of the metal film 25 according to the number of dark spots in the first reflected spot.
  • the number of the bumps 31 on the surface of the metal film 25 can be automatically detected at the same time, which reduces the detection cost of the metal film 25 and reduces the detection flow, and improves the liquid crystal panel (not shown). Out) production efficiency.
  • Fig. 5 schematically shows the surface topography of the metal film 25.
  • the direction of the reflected light beam L9 reflected by the same protrusion 31 measuring the thickness H of the metal film 25 using the apparatus 10 is different from the direction of the reflected reflected light beam L10 of the other areas on the surface of the metal film 25, and thus is within the first reflected light spot 70.
  • a dark spot 62 corresponding to the protrusion 31 appears (as shown in Fig. 7).
  • the brightness detection module 29 is capable of detecting these dark spots 62 and can count the number of these dark spots 62.
  • the number of dark spots 62 counted by the brightness detecting module 29 reflects the number of the bumps 31.
  • the user can thereby specify the surface quality of the metal film 25, for example, the number of protrusions is zero, and the surface of the metal film 25 is excellent (as shown in FIG. 6); the number of protrusions is 1 to 4, and the surface of the metal film 25 is It is good (as shown in Fig. 7); when the number of protrusions is 5 or more, the surface of the metal film 25 is poor (as shown in Fig. 8).
  • the cross-sectional area of the incident beam may be between 25 ⁇ m 2 and 2500 ⁇ 2 .
  • the cross-sectional area of the incident beam is so small that the number of protrusions in the area unit of the surface of the metal film can be analyzed, that is, the resolution of the number of protrusions on the surface of the metal film 25 by the device 10 is high, so that the finer The surface topography of the metal film 25 is observed to improve the analysis accuracy of the surface of the metal film 25.

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Abstract

一种金属膜光学检测装置和检测方法。该装置（10）包括承载器（21），在承载器（21）的第一位置设置有斜朝向金属膜（25）和基板（24）的光源（23），在承载器（21）的第二位置设置有接受来自金属膜（25）或基板（24）的反射光束（L2）的光敏感应器（22），处理来自光敏感应器（22）的光信号的分析单元（26）。分析单元（26）根据入射光束（L1）与承载器（21）之间的夹角（θ）、对应于金属膜（25）的第一反射光斑与光源（23）之间的第一长度（S1）、对应于基板（24）的第二反射光斑与光源（23）之间的第二长度（S2）而得到金属膜（25）的厚度。使用这种金属膜光学检测装置能够以不与金属膜接触的方式测量金属膜的厚度，测量精度高。

Description

金属膜光学检测装置和检测方法 相关申请的交叉引用
本申请要求享有于 2014年 7月 7日提交的名称为"金属膜光学检测装置和检 测方法" 的中国专利申请 CN201410321 ! 13.1 的优先权， 该申请的全部内容通过 引用并入本文中。 技术领域
本发明涉及液晶显示器制造领域， 特别涉及一种金属膜光学测量装置。 本发 明还涉及使用这种金属膜光学测量装置进行检测的方法。 背景技术
薄膜场效应晶体管液晶显示器（即， TFT- LCD)是目前最流行的显示器类型， 其在电子设备中得到了广泛的应用。 TFT- LCD是一种精密的显示器， 需要精确控 制其各个生产歩骤。
在 TFT-LCD 的阵列基板的生产过程中， 需要精确控制形成在阵列基板上的 金属膜的厚度。 目前通常使用段差量测机台来测量金属膜厚度。 段差量测机台的 测量原理为： 将一根探针接触样品表面。 在水平方向中移动该探针， 探针会随着 样品表面地貌的变化而上升或下降。 通过感应装置 t算出探针上升或下降的距 离， 从而可得出金属膜厚度。
但这种段差量测机台具有以下缺点； 探针会与金属膜的接触。 这种接触式量 测会对金属膜表面造成一定的损伤。 因此， 需要一种能以不损伤金属膜表面的方 式来检测金属膜的厚度的装置。 发明内容
针对上述问题， 本发明提出了一种金属膜光学检测装置。 使用这种金属膜光 学检测装置能够以不与金属膜接触的方式测量金属膜的厚度。 本发明还涉及使^ 这种金属膜光学检测装置检测金属膜的方法。
根据本发明的第一方面， 提出了一种金属膜光学检测装置， 包括承载器， 在 承载器的第一位置设置有斜朝向金属膜和基板发射入射光束的光源， 在承载器的 第二位置设置有接受来自金属膜或基板的反射光束的光敏感应器， 处理来自光敏 感应器的光信号的分析单元， 分析单元根据入射光束与承载器之间的夹角、 对应 于金属膜的第一反射光斑与光源之间的第一长度、 对应于基板的第二反射光斑与 光源之间的第二长度而得到金属膜的厚度。
本发明的装置使用光的反射来间接测得金属膜的厚度， 完全避免了测量装置 与金属膜的接触， 从而避免了测量装置对金属膜的损伤。
在一个实施例中， 光源为激光源。 激光方向性很好并且发散性很小， 使得第 一反射光斑和第二反射光斑的直径很小， 有助于准确测定第一长度和第二长度， 从而测得金属膜的厚度也更准确。
在一个实施例中， 分析单元包括亮度检测模块， 亮度检测模块根据第一反射 光斑内的暗点的数量得到金属膜的表面内的凸起的数量。 通过设置亮度检测模 块， 在使用本发明的装置测量金属膜的厚度的同时， 可以同时自动检测金属膜的 表面内的凸起的数量， 这降低了对金属膜的检测成本并旦减少了检测流程， 提高 了液晶面板的生产效率。
在一个实施例中， 入射光束的横截面积在 25μπι2到 2500μηι2之间。 入射光束 的橫截面积如此小， 可以得到金属膜表面非常小的面积单位内的凸起数量， 从而 提高了对金属膜表面凸起的分析精度。
在一个实施例中， 夹角包括第一夹角和第二夹角， 光源以第一夹角向金属膜 发出入射光束， 光敏感应器接受反射光束， 分析单元计算出第一长度， 并根据第 一长度和第一夹角得到金属膜与承载器之间的第一距离： 光源以第二夹角向基板 发出入射光束， 光敏感应器接受反射光束， 分祈单元计算出第二长度， 并根据第 二长度和第二夹角得到基板与承载器之间的第二距离； 金属膜的厚度为第二距离 与第一距离之间的差值。
在一个实施例中， 承载器能沿平行于金属膜的方向移动。 以实现向金属膜和 向基板发射分别发射入射光束。
在一个实施例中， 第一夹角与第二夹角相等。 在装置的使用过程中， 不需要 多次调节和校准光源的方向， 方便了使用者的使用。
在一个实施例中， 光敏感应器为由多个光敏感应点组成的靣区域。 这种光敏 感应器使得即使第一反射光斑和第二反射光斑的位置在较大范围内变化^, 光敏 感应器 {¾可接收到反射光束， 从而使用者无需调节光敏感应器的位置， 这方便了 使用者的使用。
根据本发明的第二方面， 提出了一种使用根据上文所述的金属膜光学检测装 置检测金属膜的方法， 该方法包括， 歩骤一： 将承载器平行地设置在金属膜的上 方， 并且使光源和光敏感应器朝向金属膜； 歩骤二： 光源以夹角向金属膜发出入 射光束， 光敏感应器接受反射光束， 分析单元计算出第一长度， 并根据第一长度 和夹角得到金属膜与承载器之间的第一距离； 步骤三： 光源以夹角向基板发出入 射光束， 光敏感应器接受反射光束， 分析单元计算出第二长度， 并根据第二长度 和夹角得到基板与承载器之间的第二距离； 步骤四； 计算第二距离和第一距离之 间的差值， 差值为金属膜的厚度。
在一个实施例中， 在步骤：三中， 移动承载器， 以使得光源以夹角向基板发出 入射光束。
在一个实施例中， 夹角包括第一夹角和第二夹角， 第一夹角与第二夹角不相 等， 在歩骤二中， 夹角为第一夹角； 在步骤 中， 夹角为第二夹角。
在一个实施例中， 分析单元包括亮度检测模块， 亮度检测模块根据第一反射 光斑内的暗点的数量得到金属膜的表面内的凸起的数量。
与现有技术相比， 本发明的优点在于： （1 ) 本发明的装置使用光的反射来 间接测得金属膜的厚度， 完全避免了测量装置与金属膜的接触， 从而避免了测量 装置对金属膜的损伤。 （2) 本发明的装置的分析单元包括亮度检测模块， 亮度 检测模块根据第一反射光斑内的暗点的数量得到金属膜的表面内的凸起的数量。 由此， 在使用本发明的装置测量金属膜的厚度的同时， 可以同时自动检测金属膜 的表靣内的凸起的数量， 这降低了对金属膜的检测成本并且减少了检测流程， 提 高了液晶面板的生产效率。 附图说明
在下文中将基于实施例并参考 W图来对本发明进行更详细的描述。 其中： 图 1和 2是本发明的金属膜光学检测装置来测量金属膜厚度的第一实施例的 原理图。
图 3和 4是本发明的金属膜光学检测装置来测量金属膜厚度的第二实施例的 图 5是金属膜表面凸起的示意图。
图 6到 8是使用本发明的金属膜光学检测装置来检测金属膜表面的凸起数量 的示意图。
在附图中， 相同的部件使用相同的 »图标记。 附图并未按照实际的比例。 具体实施方式
下面将结合 W图对本发明作进一步说明。
图 1和图 2示意性地显示了使用本发明的金属膜光学检测装置 10 (以下称之 为装置 10) 来测量金属膜厚度的原理图。 首先来说明装置 10所包括的部件： 承 载器 21 , 设置在承载器 21上的光敏感应器 22和光源 23 , 以及与光敏感应器 22 相连分祈单元 26。 如图 1或图 2所示， 在使用装置 10时， 光源 23斜朝向金属膜 25和基板 24, 以使得入射光束 L1以与承载器 2 成 Θ角的方式照向金属膜 25和 基板 24。 光敏感应器 22也朝向带测量的金属膜 25和基板 24, 以接受来自金属 膜 25和基板 24的反射光束 L2。分析单元 26接受来自光敏感应器 22的反射光信 号并处理这些信号。
下面来介绍使用装置 10来测量形成在基板 24上的金属膜 25的厚度的原理。 图 1和图 2示意性地显示了使用装置 10来测量金属膜 25的厚度的第一实施 例。 在该第一实施例中， 承载器 21能够沿平行于金属膜 25的方向移动， 并且入 射光束 L1与承载器 21之间的 Θ角 （Θ为锐角） 的大小不变。 为了便于操作和计 算， 可将夹角 Θ选择为 45度。 如图 1所示， 首先将承载器 21平行地设置在金属 膜 25 (或基板 24 ) 的上方， 并且使光源 23和光敏感应器 22朝向金属膜 25。 接 着， 使光源 23向金属膜 25发出入射光束 Ll。 应注意地是， 入射光束 L1与承载 器 21之间的夹角为 θ。 光敏感应器 22接受反射光束 L2。 分析单元 26计算出光 敏感应器 22上的第一反射光斑与光源 23之间的第一长度 S1 , 并根据第一长度 SI和夹角 Θ得到金属膜 25与承载器 21之间的第一距离 Hl。
由于承载器 21与金属膜 25平行， 因此根据光反射原理， 射入光 L!、 反射光 束 L2和承载器 21共同 成等腰三角形， 并且射入光 Ll、 反射光束 L2是等腰三 角形的两条腰。 则金属膜 25与承载器 21之间的第一距离 HI可由下式得到。
Figure imgf000006_0001
接下来， 移动承载器 21 , 使光源 23向基板 24发出入射光束 L3。 应注意地 是， 入射光束 L3与承载器 21之间的夹角仍为 Θ, 如图 2所示。 光敏感应器 22 接受反射光束 L4。 分析单元 26 算出光敏感应器 22上的第二反射光斑与光源 23之间的第二长度 S2 , 并根据第二长度 S2和夹角 Θ得到基板 24与承载器 2 之 间的第二距离 H2。 第二距离 H2的获得方式与第一距离 HI的获得方式相同， 这 里不再赘述。
由此， 金属膜 25的厚度 H为 H2和 HI之间的差值。
图 3和图 4示意性地显示了使用装置 10来测量金属膜 25的厚度的第二实施 例。 在该第二实施例中， 承载器 21不移动， 而入射光束 L5与承载器 21之间的 角 （该夹角为锐角） 的大小为变化。 如图 3所示， 首先， 使光源 23向金属膜 25 发出入射光束 L5。 应注意地是， 入射光束 L5与承载器 21之间为第一夹角 Θ1。 光敏感应器 22接受反射光束 L6。 分析单元 26计算出光敏感应器 22上的第一反 射光斑与光源 23之间的第一长度 S1 ' ,并根据第一长度 S1 '和第一夹角 Θ1得到金 属膜 25与承载器 21之间的第一距离 HI ' 。 金属膜 25与承载器 21之间的第一 距离为 ΗΓ。第一距离 Η Γ的获得方式与第一距离 HI的获得方式相同， 这里不再 赘述。
接下来， 调节光源 23的方向， 使得射向基板 24的入射光束 L7与承载器 21 之间为第二夹角 Θ2， 如图 4所示。 应注意地是， 第一夹角 Θ1与第二夹角 Θ2不相 等。 光敏感应器 22接受反射光束 L8。 分析单元 26计算出光敏感应器 22上的第 二反射光斑与光源 23之间的第二长度 S2'，并根据第二长度 S2'和第二夹角 Θ2得 到基板 24与承载器 21之间的第二距离 H2'。 第二距离 H2'的获得方式与第一距 离 HI的获得方式相同， 这里不再赘述。
由此， 金属膜 25的厚度 H为 H2'和 ΗΓ之间的差值。
在第二实施例中， 由亍不需要移动承载器 21 , 因此装置 10也可略去用于移 动承载器 2】 的动力装置， 降低了装置 0的生产成本。 此外， 由于承载器 21 的 位置是固定的， 因此在将承载器 2】设置为与基板 24或金属膜 25平行后， 则承 载器 21与基板 24或金属膜 25始终保持为平行， 这方便了使用。
还应理解地是， 在实施例二中， 在调节夹角的同时也可以移动承载器 21， 以 减小第二长度 S2'的长度， 从而承载器 21可以制造为相对小， 方便了使用。
光源 23 为激光源。 激光方向性很好并且发散性很小， 使得第一反射光斑和 第二反射光斑的直径很小， 有助于准确测定第一长度和第二长度， 认而测得金属 膜 25的厚度 H也更准确。
光敏感应器 22为由多个光敏感应点 28组成的面区域， 如图 1到 4所示。 光 源 23可处于面区域的光敏感应器 22的边缘。 这种类型的光敏感应器 22使得即 使第一反射光斑或第二反射光斑的位置在较大范围内变化， 光敏感应器 22 仍可 接收到反射光束， 从而使用者无需调节光敏感应器 22 的位置， 这方便了使用者 的使用。
分析单元 26还可以包括亮度检测模块 29。亮度检测模块 29可根据第一反射 光斑内的暗点的数量得到金属膜 25的表面内的凸起 3 (如图 5所示） 的数量。 这样， 在测量金属膜 25的厚度的同时， 可以同时自动检测金属膜 25表面的凸起 31的数量， 这降低了对金属膜 25的检测成本并且减少了检测流程， 提高了液晶 面板 （未示出） 的生产效率。
图 5示意性地显示了金属膜 25的表面形貌。 如图 5所示， 在金属膜 25的表 面的不同区域存在有不同数量的凸起 31 , 这些凸起 3 会导致液晶面板的品质降 低。 在使用装置 10测量金属膜 25的厚度 H的同 凸起 31所反射的反射光束 L9的方向与金属膜 25表面的其他区域的反射的反射光束 L10的方向不同， 因此 在第一反射光斑 70内会出现对应于凸起 31的暗点 62 (如图 7所示）。 亮度检测 模块 29能够检测到这些暗点 62， 并 能计数这些暗点 62的数量。 也就是说， 亮 度检测模块 29所计数的暗点 62的数量反应了凸起 31 的数量。 使用者可以由此 规定金属膜 25的表面品质， 例如凸起数量为零， 则金属膜 25的表面为优 （如图 6所示）； 凸起数量为 1到 4, 则金属膜 25的表面为良 （如图 7所示）； 凸起数量 为 5或 5以上， 则金属膜 25的表靣为差 （如图 8所示）。
优选地， 入射光束的横截面积可在 25μηι2到 2500μΐΉ2之间。 入射光束的横截 面积如此小， 可以分析金属膜表面非常小的面积单位内的凸起数量， 也就是说装 置 10对金属膜 25表面的凸起数量的分辨率很高，从而可更精细地观察金属膜 25 的表面形貌， 提高了对金属膜 25表面的分析精度。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述， 但在不脱离本发明的范围的 情况下， 可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。 尤其是， 只 要不存在结构冲突， 各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起 来。 本发明并不局限于文中公开的特定实施例， 而是包括落入权利要求的范围内 的所有技术方案。

Claims

权利要求书
1 . 一种金属膜光学检测装置， 包括承载器， 在所述承载器的第一位置设置 有斜朝向金属膜和基板发射入射光束的光源， 在所述承载器的第二位置设置有接 受来自所述金属膜或基板的反射光束的光敏感应器， 处理来自所述光敏感应器的 光信号的分析单元，
其中， 所述分析单元根据所述入射光束与承载器之间的夹角、 对应于金属膜 的第一反射光斑与光源之间的第一长度、 对应于基板的第二反射光斑与光源之间 的第二长度而得到所述金属膜的厚度。
2 , 根据权利要求 1所述的装置， 其中， 所述夹角包括第一夹角和第二夹角， 所述光源以第一夹角向所述金属膜发出入射光束， 所述光敏感应器接受反射 光束， 所述分祈单元计算出第一长度， 并根据第一长度和第一夹角得到所述金属 膜与所述承载器之间的第一距离- 所述光源以第二夹角向所述基板发出入射光束， 所述光敏感应器接受反射光 束， 所述分析单元计算出第二长度， 并根据第二长度和第二夹角得到基板与所述 承载器之间的第二距离；
所述金属膜的厚度为第二距离与第一距离之间的差值。
3. 根据权利要求 2 所述的装置， 其中， 所述承载器能沿平行于所述金属膜 的方向移动。
4. 根据权利要求 3所述的装置， 其中， 所述第一夹角与所述第二夹角相等。
5 , 根据权利要求 3 所述的装置， 其中， 所述分析单元包括亮度检测模块， 所述亮度检测模块根据所述第一反射光斑内的暗点的数量得到所述金属膜的表 靣内的凸起的数量。
6, 根据权利要求 4所述的装置， 其中， 所述第一夹角与所述第二夹角相等。
7. 根据权利要求 2 所述的装置， 其中， 所述光敏感应器为由多个光敏感应 点组成的面区域。
8. 根据权利要求 1项所述的装置， 其中， 所述光源为激光源。
9, 根据权利要求 8所述的装置， 其中， 所述入射光束的横截面积在 25μηι2 到 2500μιη2之间。
10. 一种使用金属膜光学检测装置检测金属膜的方法， 所述金属膜光学检测 装置， 包括承载器， 在所述承载器的第一位置设置有斜朝向金属膜和基板发射入 射光束的光源， 在所述承载器的第二位置设置有接受来自所述金属膜或基板的反 射光束的光敏感应器， 处理来自所述光敏感应器的光信号的分析单元， 所述分析 单元根据所述入射光束与承载器之间的夹角、 对应亍金属膜的第一反射光斑与光 源之间的第一长度、 对应于基板的第二反射光斑与光源之间的第二长度而得到所 述金属膜的厚度， 所述方法包括，
歩骤一： 将所述承载器平行地设置在所述金属膜的上方， 并且使光源和光敏 感应器朝向所述金属膜；
步骤二； 所述光源以所述夹角向所述金属膜发出入射光束， 所述光敏感应器 接受反射光束， 所述分析单元计算出第一长度， 并根据第一长度和夹角得到所述 金属膜与所述承载器之间的第一距离；
歩骤-三： 所述光源以所述夹角向所述基板发出入射光束， 所述光敏感应器接 受反射光束， 所述分析单元 算出第二长度， 并根据第二长度和夹角得到所述基 板与所述承载器之间的第二距离；
步骤四： ^算所述第二距离和第一距离之间的差值， 所述差值为所述金属膜 的厚度。
11. 根据权利要求 10所述的方法， 其中， 所述夹角包括第一夹角和第 角， 所述第一夹角与第二夹角不相等，
二中， 所述夹角为第一夹角；
Figure imgf000010_0001
12. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 在所述步骤三中， 移动所述承载 器， 以使得所述光源以所述夹角向所述基板发出入射光束。
3. 根据权利要求 10所述的方法， 其中， 所述分析单元包括亮度检测模块， 所述亮度检测模块根据所述第一反射光斑内的暗点的数量得到所述金属膜的表 面内的凸起的数量。
14. 根据权利要求 13 所述的方法， 其中， 所述夹角包括第一夹角和第二夹 角， 所述第一夹角与第二夹角不相等，
在所述步骤二中， 所述夹角为第一夹角；
在所述步骤三中， 所述夹角为第二夹角。
15. 根据权利要求 14所述的方法， 其中， 在所述步骤三中， 移动所述承载 器， 以使得所述光源以所述夹角向所述基板发出入射光束
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