在線光譜測(cè)量裝置及透明介質(zhì)膜層均勻性在線測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及鍍膜玻璃領(lǐng)域，特別涉及一種在線光譜測(cè)量裝置及透明介質(zhì)膜層 均勻性在線測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 離線Low-E(低輻射）鍍膜玻璃因其具有良好的節(jié)能性能已得到廣泛應(yīng)用，目前 生產(chǎn)Low-E鍍膜玻璃采用磁控濺射方法，由玻璃依次經(jīng)過(guò)安裝有不同靶材的磁控濺射陰 極沉積生產(chǎn)相應(yīng)的膜層，最終構(gòu)成Low-E鍍膜膜系。目前能夠生產(chǎn)鍍膜玻璃的最大寬度為 3300mm，陰極尺寸要比玻璃寬度大200mm以上。離線Low-E鍍膜玻璃膜系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，膜層在 5層以上，各陰極及各層工藝在寬度方向的均勻性對(duì)最終膜系產(chǎn)品的均勻性起到至關(guān)重要 的影響，產(chǎn)品的均勻性問(wèn)題主要體現(xiàn)在不同位置間存在色差現(xiàn)象，按照GB/T 18915. 2-2002 要求色差Λ E不應(yīng)大于2. 5CIELAB(CIELAB表示這個(gè)數(shù)值是國(guó)際照明組織CIE，定義的LAB 表示顏色方法計(jì)算出來(lái)的）。
[0003] Low-E膜系透過(guò)率、反射率、顏色等光學(xué)性能是各膜層光學(xué)匹配的整體體現(xiàn)，在膜 系中經(jīng)常用到的SiNx、SnO x、TiOx等透明介質(zhì)膜層主要起到對(duì)低輻射功能Ag膜層的保護(hù)及 產(chǎn)品膜系顏色調(diào)節(jié)作用，因此該類(lèi)膜層的均勻性最終影響到產(chǎn)品的均勻性。而各介質(zhì)膜層 均勻性問(wèn)題主要由于陰極各位置的濺射效率及工藝氣體分布不均導(dǎo)致的薄膜沉積速率不 同，體現(xiàn)出在玻璃寬度方向薄膜厚度隨位置而變化，因此測(cè)量膜層各點(diǎn)的厚度是衡量陰極 性能及調(diào)整工藝氣體分布的主要依據(jù)。
[0004] 中國(guó)專利00224940提出了一種在線檢測(cè)薄膜厚度均勻性的裝置，該裝置僅使用 650nm或SOOnm的光波，分析被測(cè)膜層的透過(guò)光強(qiáng)的相對(duì)變化獲得薄膜厚度相對(duì)分布，而非 各點(diǎn)出厚度的絕對(duì)值，另外由于薄膜的干涉現(xiàn)象，在某個(gè)光波長(zhǎng)點(diǎn)的透過(guò)強(qiáng)度會(huì)隨厚度變 化呈現(xiàn)周期性變化，因此該方法只能用于同一干涉周期中的相對(duì)厚度分析，存在局限性；中 國(guó)專利93117694同樣提出了一種監(jiān)測(cè)薄膜厚度的方法和裝置，用于衡量透明涂層的均勻 性，該專利是利用400~480nm和580~750nm兩個(gè)范圍中的各一個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)，測(cè)量這兩波長(zhǎng) 點(diǎn)的反射光強(qiáng)與設(shè)定的閾值比較，得到的是膜層相對(duì)厚度變化，而且需要根據(jù)不同性能的 膜層及其顏色特點(diǎn)選擇不同的分析方式，該方法不具有通用性，另外操作復(fù)雜，不利于在生 產(chǎn)企業(yè)中推廣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠同時(shí)獲得膜 層折射率及平均厚度，不受膜層種類(lèi)影響，具有通用性能的在線光譜測(cè)量裝置及透明介質(zhì) 膜層均勻性在線測(cè)量裝置。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：
[0007] 本實(shí)用新型提供一種透明介質(zhì)膜層均勻性在線測(cè)量裝置，包括支架，所述支架上 設(shè)有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上設(shè)有測(cè)量探頭，所述導(dǎo)軌一側(cè)的支架上設(shè)有第一位置傳感器，另一側(cè) 的支架上設(shè)有第二位置傳感器，當(dāng)?shù)谝晃恢脗鞲衅骱偷诙恢脗鞲衅魍瑫r(shí)檢測(cè)到被測(cè)鍍膜 樣品時(shí)，所述測(cè)量探頭在被測(cè)鍍膜樣品上方沿導(dǎo)軌步進(jìn)運(yùn)動(dòng)逐點(diǎn)掃描測(cè)試，用于測(cè)試被測(cè) 鍍膜樣品的各點(diǎn)膜面反射光譜。
[0008] 所述導(dǎo)軌下方設(shè)有多個(gè)輸送輥，所述多個(gè)輸送輥用于輸送放置在其上的被測(cè)鍍膜 樣品。
[0009] 本實(shí)用新型還提供一種透明介質(zhì)膜層均勻性在線測(cè)量裝置，包括上述在線光譜測(cè) 量裝置；還包括：
[0010] 光學(xué)性能分析模塊：用于對(duì)各點(diǎn)膜面反射光譜進(jìn)行光學(xué)性能分析，計(jì)算得到平均 膜面反射光譜和各點(diǎn)膜面反射顏色，根據(jù)各點(diǎn)膜面反射顏色得到膜面反射顏色范圍；
[0011] 折射率、厚度分析模塊：用于根據(jù)平均膜面反射光譜建立柯西光學(xué)模型，利用遺傳 算法得到膜層折射率，通過(guò)平均膜面反射光譜獲得膜層平均厚度；
[0012] 均勻性分析模塊：用于對(duì)膜面進(jìn)行均勻性分析，根據(jù)膜層折射率和膜層平均厚度 獲得厚度與顏色線性關(guān)系，得到膜層厚度均勻性分布結(jié)果。
[0013] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0014] 1.采用本實(shí)用新型的在線光譜測(cè)量裝置，該裝置安裝于鍍膜設(shè)備產(chǎn)品出口端， 采用CCD光譜測(cè)量技術(shù)，測(cè)量探頭在鍍膜玻璃寬度方向連續(xù)運(yùn)行，可以測(cè)量24個(gè)位置的 380nm~780nm范圍全光譜，每測(cè)量位置點(diǎn)所需時(shí)間小于260毫秒；
[0015] 2.本實(shí)用新型利用膜層膜面反射光譜作為分析依據(jù)，避免由于建筑浮法玻璃的吸 收對(duì)結(jié)果的影響，更能體現(xiàn)膜層本質(zhì)的光學(xué)特征；
[0016] 3.能夠同時(shí)獲得膜層折射率及平均厚度，不受膜層種類(lèi)影響，具有通用性能；
[0017] 4.根據(jù)膜層平均厚度及顏色分布可以明確膜層厚度范圍，避免由于干涉周期變化 導(dǎo)致的分析失誤。
[0018] 5.采用自動(dòng)數(shù)據(jù)采集及智能化數(shù)據(jù)分析過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，易于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的在線光譜測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的透明介質(zhì)膜層均勻性分析流程圖；
[0021] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光學(xué)性能分析模塊的分析流程圖；
[0022] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的折射率、厚度分析模塊的分析流程圖；
[0023] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的均勻性分析模塊的分析流程圖；
[0024] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNJ莫層平均膜面反射光譜圖；
[0025] 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNJ莫層各點(diǎn)膜面反射顏色b*分布圖；
[0026] 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的柯西（Cauchy)模型得到的不同折射率相同厚度 薄膜的反射光譜圖；
[0027] 圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNx介質(zhì)膜層膜面反射光譜隨厚度的變化圖；
[0028] 圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNx介質(zhì)膜層折射率圖；
[0029] 圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNx介質(zhì)膜層在75-85nm范圍內(nèi)與顏色b*線 性關(guān)系圖；
[0030] 圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNJ莫層各點(diǎn)厚度值分布圖；
[0031] 圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNJ莫層各點(diǎn)厚度相對(duì)平均值的偏離百分比 圖；
[0032] 圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的SiNJ莫層1~85nm范圍內(nèi)與顏色b*關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0034] 參見(jiàn)圖1，一種在線光譜測(cè)量裝置，包括支架1-3,支架1-3上設(shè)有導(dǎo)軌1-4,導(dǎo)軌 1-4上設(shè)有測(cè)量探頭1-5,導(dǎo)軌1-4 一側(cè)的支架1-3上設(shè)有第一位置傳感器1-6,另一側(cè)的支 架1-3上設(shè)有第二位置傳感器1-7,當(dāng)?shù)谝晃恢脗鞲衅?-6和第二位置傳感器1-6同時(shí)檢測(cè) 到被測(cè)鍍膜樣品1-2時(shí)，測(cè)量探頭1-5在被測(cè)鍍膜樣品1-2上方沿導(dǎo)軌1-4步進(jìn)運(yùn)動(dòng)逐點(diǎn) 掃描測(cè)試，用于測(cè)試被測(cè)鍍膜樣品1-2的各點(diǎn)膜面反射光譜。
[0035] 本實(shí)用新型的測(cè)量裝置安裝在離線Low-E鍍膜生產(chǎn)線鍍膜腔外部產(chǎn)品出片端，被 測(cè)鍍膜樣品為生產(chǎn)完