一种基板检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基板检测装置，包括：检查部、测量部和判定部；检查部与测量部并列设置，其中检查部用于对基板进行检查并检出缺陷，包括用于获取基板灰度值的图像采集模块和用于承载图像采集模块的第一支架；测量部用于对基板的缺陷进行测量，包括用于获取基板特性值的图像测量模块和用于承载图像测量模块的第二支架；判定部分别与检查部和测量部连接，测量部对检查部确定的缺陷位置进行特性值测量，根据缺陷位置特性值判定缺陷的等级。本实用新型改变现有检查和测量独立设计的结构，将检查设备和测量设备集成一体，通过缺陷位置的灰度值和基板特性值的对应关系完成对缺陷等级的自动判定，不仅节省判定的时间，还可以减小人为判定产生的误差。
【专利说明】一种基板检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基板检测装置，所述检测装置集检查、测量和判定缺陷功能
于一体。
【背景技术】
[0002]彩膜基板为液晶平面显示器(Liquid Crystal Display)彩色化的关键组件。液晶平面显示器为非主动发光之组件，其色彩之显示必需透过内部的背光模块(穿透型LCD)或外部的环境入射光(反射型或半穿透型LCD)提供光源，再搭配驱动IC与液晶控制形成灰阶显示，而后透过彩色滤光片的R、G、B彩色层提供色相，形成彩色显示画面。彩膜基板的基本结构是由玻璃基板01、黑色矩阵02、彩色树脂层03、保护层04，一般穿透式液晶显示器的彩膜基板结构如图1所示。
[0003]彩膜基板在生产过程中不可避免的会产生宏观缺陷，缺陷的形成是由于膜厚的不均一性。由于彩膜基板上PR膜(photoresist，光刻胶，即彩膜基板中的彩色树脂层)厚度不均一导致的彩色异常，轻重不一，严重等级的缺陷还会影响彩膜基板产品品质，因此一旦发现有缺陷就需要立即进行缺陷等级的判定。一般缺陷等级是根据缺陷区域的特性值与正常区域的特性值存在异常的程度来进行判定的。目前常规的缺陷等级判定方法是缺陷检查机检查出缺陷后，待产品生产完成后再拿去检测，主要是进行特性值的测量，再根据特性值的测量结果判定缺陷等级，大致的判断流程如图2所示，具体包括以下步骤:
[0004]S1、检查设备发现缺陷；
[0005]S2、测量设备测量缺陷；
[0006]S3、工程师根据测量数据对缺陷进行判定。
[0007]上述常规的缺陷等级判定方法不仅浪费大量时间而且容易发生批量不良。检查缺陷、测量缺陷时两台分开的设备，并且检查只能发现缺陷，测量只起到单纯的数据测量的作用，而判定缺陷是靠工程师根据检查结果和测量的特性值数据进行人为的判定，由于人为判定过程是根据工程师的经验进行判定，极易发生误差，对最后的缺陷等级判定也将会产生较为严重的影响，而且人为判定过程需耗费较长时间，难以提高判定缺陷等级的速率。
实用新型内容
[0008](一)要解决的技术问题
[0009]针对上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是如何将缺陷判定的设备集成为一体，尽量减少不良广品的发生，同时对缺陷等级进行自动判定，提闻判定缺陷等级的效率。
[0010](二)技术方案
[0011]为解决上述问题，本实用新型提供了一种基板检测装置，具体包括:检查部、测量部和判定部；
[0012]所述检查部与所述测量部并列设置，其中所述检查部用于对所述基板进行检查并检出缺陷，包括图像采集模块和用于承载图像采集模块的第一支架，所述图像采集模块获取基板的灰度值；
[0013]所述测量部用于对所述基板的缺陷进行测量，包括图像测量模块和用于承载图像测量模块的第二支架，所述图像测量模块获取基板的特性值；
[0014]所述判定部分别与所述检查部和所述测量部连接，所述检查部根据灰度值确定缺陷位置，所述判定部将所述缺陷位置信息传输给所述测量部，所述测量部对所述缺陷位置进行特性值测量得到缺陷位置特性值，所述判定部再根据所述缺陷位置特性值判定缺陷的等级。
[0015]进一步地，所述基板检测装置还包括:
[0016]机台，所述第一支架和所述第二支架均呈倒“U”型固定于所述机台之上；
[0017]所述第一支架和/或所述第二支架均包括两根支脚和一根支撑杆，所述支撑杆的两端与所述两根支脚的上端固定连接，所述两根支脚的下端固定安装在所述机台上，所述图像采集模块设置于所述第一支架的支撑杆上，所述图像测量模块设置在所述第二支架的支撑杆上。
[0018]进一步地，所述判定部包括通信模块和判定模块，所述通信模块分别与所述检查部的图像采集模块和所述测量部的图像测量模块连接。
[0019]进一步地，所述图像采集模块包括至少一个电荷耦合元件图像传感器，所述图像测量模块包括至少一个电荷耦合元件图像传感器。
[0020]进一步地，所述图像采集模块包括三个电荷耦合元件图像传感器，所述图像采集模块固定设置于所述第一支架的支撑杆上；所述图像测量模块包括一个电荷耦合元件图像传感器，所述图像测量模块可移动地设置于所述第二支架的支撑杆上，所述图像测量模块可以沿所述第二支架的支撑杆移动。
[0021]进一步地，所述基板检测装置还包括:
[0022]传输单元，平行设置于所述机台上，能在所述机台上进行前后移动，用于承载和传输待检测基板。
[0023]进一步地，所述机台周边设置有标尺，所述机台上的标尺与放置在所述传输单元上的基板边缘进彳丁比对，建立基板坐标和机台坐标的对应关系。
[0024]进一步地，所述检查部中的电荷耦合元件图像传感器获取所述基板的图像，根据所述缺陷位置的灰度值与所述基板正常区域的灰度值之间的差异确定缺陷位置，并将所述缺陷位置和所述缺陷位置的灰度值通过所述通信模块发送给所述判定模块。
[0025]进一步地，所述判定部将所述缺陷位置信息传输给所述测量部，所述测量部中的电荷耦合元件图像传感器对所述缺陷位置进行特性值测量，得到所述缺陷位置特性值，并将所述缺陷位置特性值再通过所述通信模块发送给所述判定模块。
[0026]进一步地，所述判定模块根据所述缺陷位置特性值和所述基板上正常区域的特性值之间的差异确定缺陷等级，并根据所述缺陷位置的灰度值与所述缺陷位置特性值的对应关系建立数据库，所述数据库中的缺陷位置特性值与所述缺陷等级具有匹配关系。
[0027](三)有益效果
[0028]本实用新型提出了一种基板检测装置，改变现有检测装置将检查和测量独立设计的结构，将缺陷检查设备和缺陷测量设备集成一体，通过缺陷位置的灰度值和基板特性值的对应关系完成对缺陷等级的自动判定，减少因等待导致的生广线空闲时间，提闻生广线的产能，还能减小由于人为判定产生的误差，提高判定的精准度。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为彩膜基板结构示意图；
[0030]图2为现有技术中判定缺陷的方法流程图；
[0031]图3为本实用新型一种基板检测装置的结构示意图；
[0032]图4为本实用新型一种基板检测装置中检查部的结构示意图；
[0033]图5为本实用新型一种基板检测装置中测量部的结构示意图；
[0034]图6为本实用新型中机台上表面的示意图。
[0035]其中各编号代表结构如下:
[0036]O1、玻璃基板，02、黑色矩阵，03、彩色树脂层，04、保护层，，10、检查部，20、测量部，
11、第一支架，12、图像采集模块，21、第二支架，22、图像测量模块，40、机台，50、传输单元。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0038]本实用新型实施例中提供了一种基板检测装置，组成结构示意图如图3所示，具体包括:
[0039]检查部10、测量部20和判定部，其中判定部在图3中未显示。
[0040]检查部10与测量部20并列设置，其中检查部10用于对基板进行检查并检查出缺陷，包括图像采集模块12和用于承载图像采集模块12的第一支架11，图像采集模块12中包括至少一个电荷I禹合元件(Charge-coupled Device,即CCD)图像传感器,用于根据基板图像获取缺陷位置的灰度值，检查部10的结构示意图如图4所示。
[0041]测量部20用于对基板的缺陷进行测量，包括图像测量模块22和用于承载图像测量模块22的第二支架21，图像测量模块22包括至少一个电荷耦合元件图像传感器，用于根据基板图像获取基板的特性值，测量部20的结构示意图如图5所示。
[0042]判定部分别与检查部10和测量部20连接，检查部10根据灰度值确定缺陷位置，判定部将缺陷位置信息传输给测量部20，测量部20对缺陷位置进行特性值测量得到缺陷位置特性值，判定部再根据缺陷位置特性值判定缺陷的等级。判定部包括通信模块和判定模块，通信模块分别与检查部10的图像采集模块12和测量部20的图像测量模块22连接。
[0043]本实施例提供的基板检测装置还包括:机台40，第一支架11和第二支架21均呈倒“U”型固定于机台40之上，第一支架11和第二支架21均包括两根支脚和一根支撑杆，支撑杆的两端与两根支脚的上端固定连接，两根支脚的下端固定安装在机台40上。图像采集模块12设置于第一支架11的支撑杆上，包括至少一个电荷耦合元件图像传感器。在本实施例中优选地方案是图像采集模块12包括三个电荷耦合元件图像传感器，能够实现基板在基台40上的全方位检查，而且图像采集模块12固定设置于第一支架11的支撑杆上。图像测量模块22设置在第二支架21的支撑杆上，包括至少一个电荷耦合元件图像传感器。在本实施例中优选地方案是图像测量模块22包括一个电荷耦合元件图像传感器，并且可移动地设置于第二支架21的支撑杆上，可以沿第二支架21的支撑杆移动，以方便在确定缺陷位置后及时对缺陷位置处进行特性值的测量。需要说明的是本实施例中使用的第一支架和第二支架的主要作用是承载图像采集模块和图像测量模块，下端固定在机台上，并且第一支架和第二支架的高度还可以升降。
[0044]本实施例提供的基板检测装置还包括:传输单元50，平行设置于机台40上，能在机台40上进行前后移动，用于承载和传输待检测基板，传输单元50与机台40可以是独立设计，还可以是设计成一体式的结构。机台40上的传输单元50带动基板沿着前后方向进行移动，从而保证基板在机台40上的每个区域都处于检查和测量的范围内。机台40周边设置有标尺，机台40上的标尺与放置在传输单元50上的基板边缘进行比对，建立基板坐标和机台坐标的对应关系，机台上表面的示意图如图6所示。通过图像采集模块12捕捉图像，根据灰度值找出基板的边界，建立基板坐标和机台坐标的对应关系，以方便对后续基板测量。
[0045]检查部10中的电荷耦合元件图像传感器获取基板的图像，根据缺陷位置的灰度值与基板正常区域的灰度值之间的差异确定缺陷位置，得到缺陷位置的灰度值，并将缺陷位置和缺陷位置的灰度值通过通信模块发送给判定模块。判定模块将检查部10确定的缺陷位置传输给测量部20，测量部20中的电荷耦合元件图像传感器对基板上缺陷位置进行特性值测量，得到缺陷位置特性值，并将该缺陷位置特性值再通过通信模块发送给判定模块。判定模块根据缺陷位置特性值和基板上正常区域的特性值之间的差异确定缺陷等级，及判断出该基板是否合格，并根据缺陷位置的灰度值与缺陷位置特性值的对应关系建立数据库，数据库中的缺陷位置特性值与缺陷等级具有匹配关系。
[0046]其中判定模块是基于计算机进行判定的，检查部确定缺陷位置后就将缺陷位置发送给判定模块，判定模块接收到检查部确定的缺陷位置后确定缺陷在彩膜基板上存在的具体位置，再将缺陷位置传送给测量部，测量部就不再需要对基板的整块区域进行特性值测量，而只需要找到缺陷位置，并将图像测量模块通过第二支架移动到缺陷位置所在处，对缺陷位置处进行特性值测量。其中特性值是彩膜基板产品主要性能指标之一，测量的特性值包括:BM (Black Matrix，黑矩阵)工艺是膜厚值，RGB (红色、绿色、蓝色树脂)工艺是膜厚和色度值，OC (Overcoat，平坦层)、PS (Post Spacer，隔垫物)工艺是膜厚值。完成这样一组缺陷定位和特性值的测量后，就将这一组缺陷位置的灰度值和缺陷特性值的对应关系，以及缺陷特性值与缺陷等级的匹配关系添加到数据库中。
[0047]需要说明的是该数据库可在使用过程中逐渐添加上述对应关系和匹配关系来建立，也可以是在数据库中的数据源足够多时直接使用。如果数据库是在建立的过程中使用的，则当判定部再接收到缺陷位置的灰度值时，将接收的缺陷位置的灰度值与数据库中已有的缺陷位置的灰度值进行对比，如果在数据库中存在与接收的缺陷位置的灰度值相同的缺陷位置的灰度值则直接根据数据库中的缺陷位置的灰度值以及其与缺陷等级的匹配关系确定缺陷等级，否则还需接收测量部与该缺陷位置的灰度值相对应的特性值，确定新的缺陷等级，并将接收的缺陷位置的灰度值与新的缺陷等级添加到数据库中。数据库建立后，判定部就可以根据检查部提供的灰度值根据数据库中缺陷位置的灰度值与缺陷位置特性值的对应关系和缺陷位置特性值与缺陷等级的匹配关系直接判定出缺陷的等级，无需测量部的特性值数据，提高缺陷的判定速度，节省时间，减少不良品发生。
[0048]同时为了提高运算速度，判定模块出的计算机可以将得到的灰度值和特性值分配给多台计算机同时进行处理，将缺陷位置的灰度值和缺陷位置特性值的对应关系与缺陷位置特性值与缺陷等级的匹配关系保存到数据库中，在检查出缺陷的同时即可直接进行判定，节省大量时间。
[0049]本实施例提供的一种基板检测设备，改变了现有技术中检查缺陷和测量缺陷分开设置的结构，设计出一种将检查、测量和判定的功能集于一体的设备，可以对缺陷进行等级判定，通过缺陷位置的灰度值和基板特性值的对应关系完成对缺陷等级的自动判定，既节省判定时间，能快速检出彩膜基板的宏观缺陷，减少因等待导致的生产线空闲时间，提高生产线的产能，还能减小由于人为判定产生的误差，提高判定的精准度。
[0050]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种基板检测装置，其特征在于，具体包括:检查部、测量部和判定部； 所述检查部与所述测量部并列设置，其中所述检查部用于对所述基板进行检查并检出缺陷，包括图像采集模块和用于承载图像采集模块的第一支架，所述图像采集模块获取基板的灰度值； 所述测量部用于对所述基板的缺陷进行测量，包括图像测量模块和用于承载图像测量模块的第二支架，所述图像测量模块获取基板的特性值； 所述判定部分别与所述检查部和所述测量部连接，所述检查部根据灰度值确定缺陷位置，所述判定部将所述缺陷位置信息传输给所述测量部，所述测量部对所述缺陷位置进行特性值测量得到缺陷位置特性值，所述判定部再根据所述缺陷位置特性值判定缺陷的等级。
2.根据权利要求1所述的基板检测装置，其特征在于，所述基板检测装置还包括: 机台，所述第一支架和所述第二支架均呈倒“U”型固定于所述机台之上； 所述第一支架和/或所述第二支架均包括两根支脚和一根支撑杆，所述支撑杆的两端与所述两根支脚的上端固定连接，所述两根支脚的下端固定安装在所述机台上，所述图像采集模块设置于所述第一支架的支撑杆上，所述图像测量模块设置在所述第二支架的支撑杆上。
3.根据权利要求1或2所述的基板检测装置，其特征在于，所述判定部包括通信模块和判定模块，所述通信 模块分别与所述检查部的图像采集模块和所述测量部的图像测量模块连接。
4.根据权利要求3所述的基板检测装置，其特征在于，所述图像采集模块包括至少一个电荷耦合元件图像传感器，所述图像测量模块包括至少一个电荷耦合元件图像传感器。
5.根据权利要求4所述的基板检测装置，其特征在于，所述图像采集模块包括三个电荷耦合元件图像传感器，所述图像采集模块固定设置于所述第一支架的支撑杆上；所述图像测量模块包括一个电荷耦合元件图像传感器，所述图像测量模块可移动地设置于所述第二支架的支撑杆上，所述图像测量模块可以沿所述第二支架的支撑杆移动。
6.根据权利要求2所述的基板检测装置，其特征在于，所述基板检测装置还包括: 传输单元，平行设置于所述机台上，能在所述机台上进行前后移动，用于承载和传输待检测基板。
7.根据权利要求6所述的基板检测装置，其特征在于，所述机台周边设置有标尺，所述机台上的标尺与放置在所述传输单元上的基板边缘进行比对，建立基板坐标和机台坐标的对应关系。
8.根据权利要求4所述的基板检测装置，其特征在于，所述检查部中的电荷耦合元件图像传感器获取所述基板的图像，根据所述缺陷位置的灰度值与所述基板正常区域的灰度值之间的差异确定缺陷位置，并将所述缺陷位置和所述缺陷位置的灰度值通过所述通信模块发送给所述判定模块。
9.根据权利要求8所述的基板检测装置，其特征在于，所述判定部将所述缺陷位置信息传输给所述测量部，所述测量部中的电荷耦合元件图像传感器对所述缺陷位置进行特性值测量，得到所述缺陷位置特性值，并将所述缺陷位置特性值再通过所述通信模块发送给所述判定模块。
10.根据权利要求8或9所述的基板检测装置，其特征在于，所述判定模块根据所述缺陷位置特性值和所述基板上正常区域的特性值之间的差异确定缺陷等级，并根据所述缺陷位置的灰度值与所述缺陷位置特性值的对应关系建立数据库，所述数据库中的缺陷位置特性值与所述缺陷等级 具有匹配关系。
【文档编号】G01N21/88GK203443900SQ201320362852
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】张学刚, 周鹏, 章旭, 齐勤瑞 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