[发明专利]确定影响膜系工艺漂移及均匀性的主要膜层的分析方法

说明书

本发明是关于一种确定影响膜系工艺漂移及均匀性的主要膜层的分析方法，根据实际生产的膜系结构建立光学模型，得到每层薄膜厚度变化对产品性能的影响，形成对应于各膜层并体现产品性能变化趋势的矩阵；同时将产品性能的实际检测结果的变化状态用矩阵表示，并将两矩阵相乘，由计算结果确定影响产品工艺波动及均匀性的主要影响膜层，本发明采用矩阵方式分析各膜层对产品性能的影响，计算方法清晰简单便于识别，可以使分析过程计算程序化、达到自动监控分析。利用本发明可以快速确定影响产品工艺波动及均匀性的主要膜层，便于制定工艺调整制度，有利于连续生产中对工艺进行修正，保障生产的稳定、连续性。

技术领域

本发明涉及一种薄膜膜层分析方法，特别是涉及一种确定影响膜系工艺漂移及均匀性的主要膜层的分析方法。

背景技术

为使镀膜产品满足使用要求，需要镀制多层薄膜，通过各膜层的匹配、互补以达到光学、力学、耐环境等综合性能指标。如建筑节能低辐射(Low-E)镀膜玻璃镀制的膜系包括低辐射功能层Ag薄膜、保护Ag膜层的NiCr薄膜、改善Ag膜层性能的ZnO薄膜、进行光学匹配的SnZnOx、TiOx、SiNx薄膜、增强机械性能的SiNx薄膜，根据不同性能要求产品膜系中膜层数量一般有5-10层。在膜系生产过程中，每层薄膜都有独立的工艺条件，在连续生产时原材料成分、工艺气氛、温度等随时间的累积变化，会使各膜层产生工艺漂移，主要表现为膜层的沉积速率随时间改变，导致膜层厚度变化。此外，在以玻璃、铝板等材料的大面积镀膜中，由于工艺设备的局限性各膜层在不同位置处沉积速率不同，导致膜层厚度在大面积内存在不均匀性，表现为产品性能的不均匀，如建筑节能低辐射(Low-E)镀膜玻璃颜色会随位置变化，其中颜色均匀性以CIELAB均匀空间的色差△E来表示(单位：CIELAB)，在《GB/T 18915.2低辐射镀膜玻璃》国家标准中要求低辐射镀膜玻璃的朝向室外的表面的反射色差△E不应大于2.5CIELAB色差单位。由于膜系中各膜层对性能的影响各不相同，当在产品检测中发现产品性能变化超出合理范围后，很难直观判断导致性能变化的主要原因及膜层。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型确定影响膜系工艺漂移及均匀性的主要膜层的分析方法，所要解决的技术问题是快速确定影响产品工艺波动及均匀性的主要膜层，制定工艺调整制度从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种确定影响膜系工艺漂移及均匀性的主要膜层的分析方法，其包括以下步骤:

(1)在明确膜层顺序、膜层光学常数的条件下，利用导纳矩阵法建立膜系光学模型；

(2)根据所述光学模型计算各膜层厚度预设范围内光谱数据，根据所述光谱数据确定各膜层厚度预设范围内的颜色数据L^*、a^*、b^*；

(3)对于包含m层薄膜，建立各膜层颜色数据趋势矩阵，如下所示：

每一层膜层形成该矩阵的行向量，每个行向量的元素分别对应于L^*、a^*、b^*数值随膜层厚度的单调变化趋势；

(4)建立工艺漂移趋势矩阵，如下所示：

该矩阵三行的元素分别对应于膜层玻面反射颜色L*、a*、b*数值相对与生产目标的玻面反射颜色L^*、a^*、b^*数值的变化趋势；

(5)将膜层颜色数据L^*、a^*、b^*分别在趋势变化拐点位置划分为n个不同的区域，建立颜色数据位置区域均匀性趋势矩阵，如下所示：