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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，獨立研發(fā)了雙通道光斑滿足0.1mm-0.8mm的微區(qū)透過率測量系統(tǒng)，支持同時顯示雙通道任意測試光譜范圍，同時顯示測量值、歷史測量值，能夠定時進行明暗光譜自校準，支持手動校調(diào)，全波長機差自定義校準?？?span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 14px; text-indent: 40px; background-color: rgb(255, 255, 255);">針對各類手機、平板電腦屏幕進行特定2D、2.5D區(qū)域的微區(qū)透過率的快速檢測。
研究背景
近年來,我國智能手機行業(yè)高速發(fā)展,其行業(yè)前景良好。目前的全球手機品牌中，蘋果、三星、華為、小米、OPPO和VIVO，前六名手機品牌已經(jīng)占了絕大部分的全球智能手機出貨量；其中除了三星手機不在中國工廠生產(chǎn)組裝，可以說75%以上的全球的智能手機是由中國工廠來生產(chǎn)；2020年智能手機總出貨量為 12.92 億臺，里面大部分的手機面板大部分都需要測量油墨IR孔和面板多點透過率的檢測需求，目前的行業(yè)標準是需要做到每個面板所有測試點全檢，那么對于國內(nèi)的生產(chǎn)廠家來說，對手機油墨IR孔和手機面板透過率的測試需求至少80億次（油墨孔2個點，面板透過率6個點）以上，此類型的測試將擁有巨大的市場潛力。
我們這次介紹的就是專門針對各類手機、平板電腦屏幕特定2D、2.5D區(qū)域的微區(qū)透過率快速檢測系統(tǒng)。
此系統(tǒng)當前應用場景主要集中在手機面板的生產(chǎn)測試、平板電腦面板生產(chǎn)測試以及各類小尺寸光學濾片的透過率測試，根據(jù)不同的光斑尺寸，可以用于不同類型產(chǎn)品。可以搭配不同的外圍器件或自動化系統(tǒng)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)半自動/全自動測試，只需要搭配合理的平臺，完全能夠達到近乎全自動的水平。
說了這么多，可能很多人都會有疑問，前文提到的油墨IR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油墨孔其實就是手機或者平板電腦上在聽筒附近的黑色點狀區(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，使得此處的光學透過率能夠達到濾除可見光與紫外光，而使得紅外波長的光正常透過。通過透過的光，屏幕下的傳感器便能夠正常識別距離以及環(huán)境的情況，這樣手機就能夠隨著環(huán)境光的變化而自動調(diào)節(jié)亮度，又或者在接聽電話時自動熄屏。當然這只是最基礎的應用，對于不同的條件以及環(huán)境，廠商可能也會有不同的應用方式。
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，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備等的透過光的效率。透光率的數(shù)值為百分數(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)，通過光譜儀對積分球接收到的光進行快速分析。
系統(tǒng)框架
對于透過率檢測，最高檢出限能夠達到0.01%，搭配這套系統(tǒng)，不僅能夠進行透過率趨勢分析與檢測，更能夠?qū)τ诟黝悩悠愤M行精確快檢。
對比市場上同類型產(chǎn)品，大部分使用了進口的核心器件，如海洋光學的光譜儀或愛萬提斯的光譜儀；而如海光電作為國內(nèi)同等級別的光譜儀生產(chǎn)廠商，在擁有光纖光譜儀作為核心技術的基礎上，獨立研發(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上，達到測試系統(tǒng)的全自主研發(fā)生產(chǎn)。
雙通道光斑滿足0.1mm-0.8mm；
支持同時顯示雙通道任意測試光譜范圍，同時顯示測量值、歷史測量值；
能夠定時進行明暗光譜自校準，同時支持手動校調(diào)，全波長機差自定義校準；
自定義設置、校準
支持手動、自動測量，支持外部觸發(fā)控制測試，自定義周期測試等。
成像清晰準確，曝光時間可自由設定；
光斑成像
樣品X-Y軸高精度移動，對于主光路支持Z軸手動調(diào)節(jié)；
樣品平臺包含防刮傷處理；
搭配的大功率鎢燈，能夠?qū)y試時間穩(wěn)定控制在0.7s以內(nèi)；
單個樣品在400-1000nm波段內(nèi)多次測試時靜態(tài)重復性能夠達到0.2%以內(nèi)，動態(tài)重復性能夠小于0.2%-0.3%。
靜態(tài)重復性波動趨勢
名稱 | 參數(shù) |
光源 | 高功率鹵素燈光源,色溫3200K壽命2000小時 |
波長范圍 | 400-1000nm |
光譜儀信噪比 | 3400:1 |
建議樣品直徑 | 3mm以上 |
波長重復性 | 0.2nm |
檢出限 | 0.01% |
通訊方式 | USB/RS232/Ethernet之一 |
入射方式 | 上光源測量 |
測量響應時間 | 0.7秒 |
檢測區(qū)間 | 雙通道測量，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 |
設備尺寸 | 約400mm(L)*300mm(W)*425mm(H) |
對焦方式 | 數(shù)字相機視頻對焦，相機像素1.23M |
軟件 | （1）可顯示單、多個波長數(shù)據(jù)或者多個波段平均值 （2）數(shù)據(jù)可以手動和自動存儲 （3）自動判別結果是否超限，OK/NG顯示 （4）可根據(jù)用戶標準校準機差 （5）自動實時檢測 （6）光源運行時間記錄 |
其它 | （1）設備有遮光罩，防止外界光干擾 （2）設備測量平臺有被測物定位夾具 （3）設備有防被測物被刮花刮傷的處理 |
結語
隨著各方產(chǎn)能提升，對此方向測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習，我們都熱烈歡迎。
