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English| 發(fā)布日期：2021-12-31 |
摘要
將高功率鎢燈、物鏡、積分球、光譜儀集成，獨(dú)立研發(fā)了雙通道光斑滿足0.1mm-0.8mm的微區(qū)透過率測(cè)量系統(tǒng)，支持同時(shí)顯示雙通道任意測(cè)試光譜范圍，同時(shí)顯示測(cè)量值、歷史測(cè)量值，能夠定時(shí)進(jìn)行明暗光譜自校準(zhǔn)，支持手動(dòng)校調(diào)，全波長(zhǎng)機(jī)差自定義校準(zhǔn)。可針對(duì)各類手機(jī)、平板電腦屏幕進(jìn)行特定2D、2.5D區(qū)域的微區(qū)透過率的快速檢測(cè)。
研究背景
近年來,我國(guó)智能手機(jī)行業(yè)高速發(fā)展,其行業(yè)前景良好。目前的全球手機(jī)品牌中，蘋果、三星、華為、小米、OPPO和VIVO，前六名手機(jī)品牌已經(jīng)占了絕大部分的全球智能手機(jī)出貨量；其中除了三星手機(jī)不在中國(guó)工廠生產(chǎn)組裝，可以說75%以上的全球的智能手機(jī)是由中國(guó)工廠來生產(chǎn)；2020年智能手機(jī)總出貨量為 12.92 億臺(tái)，里面大部分的手機(jī)面板大部分都需要測(cè)量油墨I(xiàn)R孔和面板多點(diǎn)透過率的檢測(cè)需求，目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是需要做到每個(gè)面板所有測(cè)試點(diǎn)全檢，那么對(duì)于國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家來說，對(duì)手機(jī)油墨I(xiàn)R孔和手機(jī)面板透過率的測(cè)試需求至少80億次（油墨孔2個(gè)點(diǎn)，面板透過率6個(gè)點(diǎn)）以上，此類型的測(cè)試將擁有巨大的市場(chǎng)潛力。
我們這次介紹的就是專門針對(duì)各類手機(jī)、平板電腦屏幕特定2D、2.5D區(qū)域的微區(qū)透過率快速檢測(cè)系統(tǒng)。
此系統(tǒng)當(dāng)前應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在手機(jī)面板的生產(chǎn)測(cè)試、平板電腦面板生產(chǎn)測(cè)試以及各類小尺寸光學(xué)濾片的透過率測(cè)試，根據(jù)不同的光斑尺寸，可以用于不同類型產(chǎn)品?？梢源钆洳煌耐鈬骷蜃詣?dòng)化系統(tǒng)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)半自動(dòng)/全自動(dòng)測(cè)試，只需要搭配合理的平臺(tái)，完全能夠達(dá)到近乎全自動(dòng)的水平。
說了這么多，可能很多人都會(huì)有疑問，前文提到的油墨I(xiàn)R孔究竟是什么呢？而一直在說的透過率究竟有什么重要之處呢?
我們這里指的IR油墨孔其實(shí)就是手機(jī)或者平板電腦上在聽筒附近的黑色點(diǎn)狀區(qū)域。在這塊區(qū)域的屏幕內(nèi)，經(jīng)過特殊處理加入了油墨，使得此處的光學(xué)透過率能夠達(dá)到濾除可見光與紫外光，而使得紅外波長(zhǎng)的光正常透過。通過透過的光，屏幕下的傳感器便能夠正常識(shí)別距離以及環(huán)境的情況，這樣手機(jī)就能夠隨著環(huán)境光的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，又或者在接聽電話時(shí)自動(dòng)熄屏。當(dāng)然這只是最基礎(chǔ)的應(yīng)用，對(duì)于不同的條件以及環(huán)境，廠商可能也會(huì)有不同的應(yīng)用方式。
透過率表示光線透過介質(zhì)的能力，是透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分率。平行單色光通過均勻、無散射的介質(zhì)時(shí)，光的一部分被吸收，一部分透過介質(zhì)，還有一部分被介質(zhì)表面反射。透過率可以表示顯示設(shè)備等的透過光的效率。透光率的數(shù)值為百分?jǐn)?shù)，取值范圍為0~100%。如果光被介質(zhì)全部吸收，It=0，T=0。若光全透，則It=I0，T=100%。
系統(tǒng)通過自帶的高功率鎢燈作為光源，通過物鏡聚焦后，打在樣品表面位置，通過樣品底部的積分球，回收并勻化透過的光線，再輸入到光譜儀內(nèi)，通過光譜儀對(duì)積分球接收到的光進(jìn)行快速分析。
系統(tǒng)框架
對(duì)于透過率檢測(cè)，最高檢出限能夠達(dá)到0.01%，搭配這套系統(tǒng)，不僅能夠進(jìn)行透過率趨勢(shì)分析與檢測(cè)，更能夠?qū)τ诟黝悩悠愤M(jìn)行精確快檢。
對(duì)比市場(chǎng)上同類型產(chǎn)品，大部分使用了進(jìn)口的核心器件，如海洋光學(xué)的光譜儀或愛萬提斯的光譜儀；而如海光電作為國(guó)內(nèi)同等級(jí)別的光譜儀生產(chǎn)廠商，在擁有光纖光譜儀作為核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，獨(dú)立研發(fā)了這款微區(qū)透過率系統(tǒng)，能夠在核心完全自研的基礎(chǔ)上，達(dá)到測(cè)試系統(tǒng)的全自主研發(fā)生產(chǎn)。
雙通道光斑滿足0.1mm-0.8mm；
支持同時(shí)顯示雙通道任意測(cè)試光譜范圍，同時(shí)顯示測(cè)量值、歷史測(cè)量值；
能夠定時(shí)進(jìn)行明暗光譜自校準(zhǔn)，同時(shí)支持手動(dòng)校調(diào)，全波長(zhǎng)機(jī)差自定義校準(zhǔn)；
自定義設(shè)置、校準(zhǔn)
支持手動(dòng)、自動(dòng)測(cè)量，支持外部觸發(fā)控制測(cè)試，自定義周期測(cè)試等。
成像清晰準(zhǔn)確，曝光時(shí)間可自由設(shè)定；
光斑成像
樣品X-Y軸高精度移動(dòng)，對(duì)于主光路支持Z軸手動(dòng)調(diào)節(jié)；
樣品平臺(tái)包含防刮傷處理；
搭配的大功率鎢燈，能夠?qū)y(cè)試時(shí)間穩(wěn)定控制在0.7s以內(nèi)；
單個(gè)樣品在400-1000nm波段內(nèi)多次測(cè)試時(shí)靜態(tài)重復(fù)性能夠達(dá)到0.2%以內(nèi)，動(dòng)態(tài)重復(fù)性能夠小于0.2%-0.3%。
靜態(tài)重復(fù)性波動(dòng)趨勢(shì)
名稱 | 參數(shù) |
光源 | 高功率鹵素?zé)艄庠?色溫3200K壽命2000小時(shí) |
波長(zhǎng)范圍 | 400-1000nm |
光譜儀信噪比 | 3400:1 |
建議樣品直徑 | 3mm以上 |
波長(zhǎng)重復(fù)性 | 0.2nm |
檢出限 | 0.01% |
通訊方式 | USB/RS232/Ethernet之一 |
入射方式 | 上光源測(cè)量 |
測(cè)量響應(yīng)時(shí)間 | 0.7秒 |
檢測(cè)區(qū)間 | 雙通道測(cè)量，左右通道孔徑可調(diào)，兼容0.1/0.3/0.5/0.8/1mm幾種規(guī)格 |
設(shè)備尺寸 | 約400mm(L)*300mm(W)*425mm(H) |
對(duì)焦方式 | 數(shù)字相機(jī)視頻對(duì)焦，相機(jī)像素1.23M |
軟件 | （1）可顯示單、多個(gè)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)或者多個(gè)波段平均值 （2）數(shù)據(jù)可以手動(dòng)和自動(dòng)存儲(chǔ) （3）自動(dòng)判別結(jié)果是否超限，OK/NG顯示 （4）可根據(jù)用戶標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)機(jī)差 （5）自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè) （6）光源運(yùn)行時(shí)間記錄 |
其它 | （1）設(shè)備有遮光罩，防止外界光干擾 （2）設(shè)備測(cè)量平臺(tái)有被測(cè)物定位夾具 （3）設(shè)備有防被測(cè)物被刮花刮傷的處理 |
結(jié)語(yǔ)
隨著各方產(chǎn)能提升，對(duì)此方向測(cè)試的需求也水漲船高。歡迎有任何類似需求的朋友們留下聯(lián)系方式或來電咨詢。不論是討論方案或相互學(xué)習(xí)，我們都熱烈歡迎。
