发布日期:2021-12-31 |
摘要
将高功率钨灯、物镜、积分球、光谱仪集成,独立研发了双通道光斑满足0.1mm-0.8mm的微区透过率测量系统,支持同时显示双通道任意测试光谱范围,同时显示测量值、历史测量值,能够定时进行明暗光谱自校准,支持手动校调,全波长机差自定义校准。可针对各类手机、平板电脑屏幕进行特定2D、2.5D区域的微区透过率的快速检测。
研究背景
近年来,我国智能手机行业高速发展,其行业前景良好。目前的全球手机品牌中,苹果、三星、华为、小米、OPPO和VIVO,前六名手机品牌已经占了绝大部分的全球智能手机出货量;其中除了三星手机不在中国工厂生产组装,可以说75%以上的全球的智能手机是由中国工厂来生产;2020年智能手机总出货量为 12.92 亿台,里面大部分的手机面板大部分都需要测量油墨IR孔和面板多点透过率的检测需求,目前的行业标准是需要做到每个面板所有测试点全检,那么对于国内的生产厂家来说,对手机油墨IR孔和手机面板透过率的测试需求至少80亿次(油墨孔2个点,面板透过率6个点)以上,此类型的测试将拥有巨大的市场潜力。
我们这次介绍的就是专门针对各类手机、平板电脑屏幕特定2D、2.5D区域的微区透过率快速检测系统。
此系统当前应用场景主要集中在手机面板的生产测试、平板电脑面板生产测试以及各类小尺寸光学滤片的透过率测试,根据不同的光斑尺寸,可以用于不同类型产品。可以搭配不同的外围器件或自动化系统,同样能够实现半自动/全自动测试,只需要搭配合理的平台,完全能够达到近乎全自动的水平。
说了这么多,可能很多人都会有疑问,前文提到的油墨IR孔究竟是什么呢?而一直在说的透过率究竟有什么重要之处呢?
我们这里指的IR油墨孔其实就是手机或者平板电脑上在听筒附近的黑色点状区域。在这块区域的屏幕内,经过特殊处理加入了油墨,使得此处的光学透过率能够达到滤除可见光与紫外光,而使得红外波长的光正常透过。通过透过的光,屏幕下的传感器便能够正常识别距离以及环境的情况,这样手机就能够随着环境光的变化而自动调节亮度,又或者在接听电话时自动熄屏。当然这只是最基础的应用,对于不同的条件以及环境,厂商可能也会有不同的应用方式。
透过率表示光线透过介质的能力,是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。平行单色光通过均匀、无散射的介质时,光的一部分被吸收,一部分透过介质,还有一部分被介质表面反射。透过率可以表示显示设备等的透过光的效率。透光率的数值为百分数,取值范围为0~100%。如果光被介质全部吸收,It=0,T=0。若光全透,则It=I0,T=100%。
系统通过自带的高功率钨灯作为光源,通过物镜聚焦后,打在样品表面位置,通过样品底部的积分球,回收并匀化透过的光线,再输入到光谱仪内,通过光谱仪对积分球接收到的光进行快速分析。
系统框架
对于透过率检测,最高检出限能够达到0.01%,搭配这套系统,不仅能够进行透过率趋势分析与检测,更能够对于各类样品进行精确快检。
对比市场上同类型产品,大部分使用了进口的核心器件,如海洋光学的光谱仪或爱万提斯的光谱仪;而如海光电作为国内同等级别的光谱仪生产厂商,在拥有光纤光谱仪作为核心技术的基础上,独立研发了这款微区透过率系统,能够在核心完全自研的基础上,达到测试系统的全自主研发生产。
双通道光斑满足0.1mm-0.8mm;
支持同时显示双通道任意测试光谱范围,同时显示测量值、历史测量值;
能够定时进行明暗光谱自校准,同时支持手动校调,全波长机差自定义校准;
自定义设置、校准
支持手动、自动测量,支持外部触发控制测试,自定义周期测试等。
成像清晰准确,曝光时间可自由设定;
光斑成像
样品X-Y轴高精度移动,对于主光路支持Z轴手动调节;
样品平台包含防刮伤处理;
搭配的大功率钨灯,能够将测试时间稳定控制在0.7s以内;
单个样品在400-1000nm波段内多次测试时静态重复性能够达到0.2%以内,动态重复性能够小于0.2%-0.3%。
静态重复性波动趋势
名称 | 参数 |
光源 | 高功率卤素灯光源,色温3200K寿命2000小时 |
波长范围 | 400-1000nm |
光谱仪信噪比 | 3400:1 |
建议样品直径 | 3mm以上 |
波长重复性 | 0.2nm |
检出限 | 0.01% |
通讯方式 | USB/RS232/Ethernet之一 |
入射方式 | 上光源测量 |
测量响应时间 | 0.7秒 |
检测区间 | 双通道测量,左右通道孔径可调,兼容0.1/0.3/0.5/0.8/1mm几种规格 |
设备尺寸 | 约400mm(L)*300mm(W)*425mm(H) |
对焦方式 | 数字相机视频对焦,相机像素1.23M |
软件 | (1)可显示单、多个波长数据或者多个波段平均值 (2)数据可以手动和自动存储 (3)自动判别结果是否超限,OK/NG显示 (4)可根据用户标准校准机差 (5)自动实时检测 (6)光源运行时间记录 |
其它 | (1)设备有遮光罩,防止外界光干扰 (2)设备测量平台有被测物定位夹具 (3)设备有防被测物被刮花刮伤的处理 |
结语
随着各方产能提升,对此方向测试的需求也水涨船高。欢迎有任何类似需求的朋友们留下联系方式或来电咨询。不论是讨论方案或相互学习,我们都热烈欢迎。