透过率测试设备的制作方法

1.本发明涉及透过率测试技术领域，尤其涉及一种透过率测试设备。


背景技术：

2.目前业内通用的屏下摄像(fdc)透过率测试设备为vms
‑
1s，其光源具有一定偏振性。由于fdc的摄像头孔区域贴有pol(偏光片)，因此，测试带有偏光片的产品时，样品的摆放方向以及pol自身的贴敷精度都会影响透过率测试的准确性。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种透过率测试设备，解决光源偏振特性对透过率测试的影响。
4.为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种透过率测试设备，包括光源和位于所述光源的出光侧的载物台，所述载物台设置有用于承载样品的承载面，所述光源和所述承载面之间设置有光转换结构，用于将所述光源发出的光转换为圆偏振光。
5.可选的，沿所述光源的出射方向，所述光转换结构包括依次叠层设置的第一透明基板、偏振膜层、复屈折膜层和第二透明基板，所述偏振膜层用于将所述光源发出的光转换为线偏振光，所述复屈折膜层用于将所述线偏振光转换为圆偏振光。
6.可选的，所述复屈折膜层的拉伸方向和所述偏振膜层的透过轴之间的夹角为
±
45
°±
15
°
。
7.可选的，所述复屈折膜层的位相差值为5000nm
‑
10000nm。
8.可选的，所述复屈折膜层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或超复屈折聚脂薄膜。
9.可选的，所述第一透明基板和所述偏振膜层之间通过压敏胶连接，所述偏振膜层和所述复屈折膜层之间采用压敏胶连接，所述复屈折膜层和所述第二透明基板之间采用压敏胶连接。
10.可选的，所述载物台的第一区域开设有第一凹槽，所述第一凹槽沿由所述承载面向靠近所述光源的方向延伸设置，所述第一凹槽的底部设置有第一通光孔，所述光转换结构容纳于所述第一凹槽内。
11.可选的，所述凹槽在所述光源的出光方向上的截面形状为倒梯形。
12.可选的，包括用于安装所述光源的安装部，所述安装部上设置有第二通光孔，所述第二通光孔的出光侧设置有用于容纳所述光转换结构的容纳部：
13.所述容纳部开设有第二凹槽，所述光转换结构容纳于所述第二凹槽内，所述容纳部包括面向所述载物台的第一面，所述第二凹槽沿由所述第一面向靠近所述第二通光孔的方向延伸设置；
14.所述容纳部还包括第三凹槽，所述第三凹槽沿由所述第二凹槽的底部向靠近所述光源的方向延伸并贯穿所述容纳部，所述第三凹槽远离所述第二凹槽的一端的横截面积大于或等于所述第二通光孔的面积。
15.可选的，在所述光源的出光方向上，所述第二凹槽的截面形状为倒梯形。
16.可选的，所述安装部和所述容纳部集成为一体结构。
17.本发明的有益效果是：通过所述光转换结构的设置，将光源发出的光转换为圆偏振光，消除光的偏振特性的影响，提高透过率测试的精确性。
附图说明
18.图1表示相关技术中旋转不同角度摆放的偏光片的透过率的示意图；
19.图2表示光源发出的光具有偏振特性的原理示意图；
20.图3表示本发明实施例中光转换结构的示意图；
21.图4表示未设置光转换结构的透过率测试设备不同偏振态的光的透过率示意图；
22.图5表示设置光转换结构后的透过率测试设备不同偏振态的光透过率示意图；
23.图6表示未设置光转换结构的光的透过率示意图；
24.图7表示设置光转化结构的光透过率示意图；
25.图8表示不同位相差值的复屈折膜层的光线透过率示意图；
26.图9表示为位相差膜各个方向的折射率示意图；
27.图10表示透过率测试设备结构示意图1；
28.图11表示载物台结构示意图；
29.图12表示透过率测试设备结构示意图2；
30.图13表示透过率测试设备结构局部结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在产品型号为gc
‑
d8的fdc(屏下摄像)透过率测试监控时，发现改变 panel(面板)摆放方向时，透过率数据变化明显。单纯使用检偏器(偏光片) 进一步测试发现，偏光片旋转不同角度，透过率差异显著，如图1所示。曲线 100表示偏光片旋转0度的透过率，曲线200表示偏光片旋转45度的透过率，曲线300表示偏光片旋转90度的透过率，因此，确认光源发出的光具有偏振特性。
34.光源发出的光的偏振性产生的原理如图2所示。采用卤素灯为光源，发出的光本身为非偏振光，但为了准直，其上设计了透镜(材质为玻璃)，光线在穿过透镜时，产生偏振特性，菲涅尔公式如下：
[0035][0036]
其中，a
p1
为入射光在p方向的振动幅度，a
′
p1
为反射光在p方向上的振动幅度，a
s1
为入射光在s方向的振动幅度，a
′
s1
为反射光在s方向上的振动幅度，a
p2
为折射光在p方向的振动幅度，a
s2
为折射光在s方向的振动幅度。
[0037]
光波通过不同介质的分界面时会发生反射和折射，入射光分为反射光和折射光两部分。这两束光的进行方向之间的关系虽可由反射和折射定律决定，但二光束的振幅和振动取向却不能决定。菲涅耳以光是横波的设想为基础，把入射光分为振动平面平行于入射面的线偏振光和垂直于入射面的线偏振光，并导出了光的折射比、反射比之间关系的菲涅耳公式。
[0038]
由于这种方式产生的部分偏振光的具体偏振态无法确定(可能含有不同偏振方向的线偏光、椭圆偏光、圆偏光)，因此在测试fdc、指纹孔等带有pol (偏光片)的产品时，透过率受到了样品摆放位置以及pol贴敷精度的影响，无法获得真实的透过率数据。
[0039]
针对上述问题，本实施例提供一种透过率测试设备，包括光源和位于所述光源的出光侧的载物台，所述载物台设置有用于承载样品的承载面，所述光源和所述承载面之间设置有光转换结构，用于将所述光源发出的光转换为圆偏振光。
[0040]
图4表示未设置光转换结构，不同的偏振态的光的穿过带有偏光片的面板后的透过率，图5表示设置光转换结构，不同的偏振态的光的穿过带有偏光片的面板后的透过率，可见，将所述光源发出的光转换为圆偏振光后，可以打破线偏振光的局限性，提高透过率。
[0041]
图6表示未设置光转换结构的光透过率曲线图，图7表示设置光转换结构的光透过率曲线图，图6中曲线400表示横向摆放样品，光的透过率，曲线 500表示竖向摆放样品，光的透过率，明显的，图6中，样品摆放方向不同，曲线具有明显的差异，而图7中同样表示出了横向摆放样品和竖向摆放样品的光的透过率曲线，但是二者几乎无法区分。可见，采用光转换结构后，不受样品摆放方向的限制，提高透过率测试精确性。
[0042]
所述光转换结构的具体结构形式可以有多种，例如四分之一波片，但是四分之一波片只能将波长为550nm这一单波段的线偏振光转换为圆偏振光，为了能够使得更多波段的线偏振光转换为圆偏振光，提高透过率，本实施例的一些实施方式中，参考图3，沿所述光源的出射方向，所述光转换结构包括依次叠层设置的第一透明基板1、偏振膜层2、复屈折膜层3和第二透明基板4，所述偏振膜层2用于将所述光源发出的光转换为线偏振光，所述复屈折膜层3 用于将所述线偏振光转换为圆偏振光。
[0043]
复屈折膜层3的材料是指各个方向折射率不同的材料，可以通过高分子材料定向拉伸形成，复屈折体膜层具有较大的位相差值，当线偏振光在穿过具有较大位相差值的复屈折体膜层3时，线偏振光会转换为圆偏振光。并且，外界可见光能否全波段光线通过复屈折膜层3与复屈折膜层3的位相差值(re)有关，如图8所示，图8为不同位相差值(re)的复屈折膜层对应的可见光全波段光线 (波长λ)通过的透过率，公式为：i/i0＝1/2
·
sin2(π
·
re/λ)，i0为光线穿过复屈折膜层3之前的强度，i为光线穿过复屈折膜层3之后的强度；其中，曲线 600代表位相差值re＝800时的透过率，曲线700代表位相差值re＝5000时的透过率，可以看出，位相差值(re)越大，可见光波段透过的光越多(也即光强也大)，因此优选位相差值较大的复屈折膜层。
[0044]
示例性的，所述复屈折膜层3的位相差值为5000nm
‑
10000nm，此时，可以使得更多波段的光透过带有偏光片的样品。
[0045]
复屈折膜是位相差膜的一种，透明高分子膜经配向过程(延伸)后，其分子排列方向向配向方向集中，使得膜片中各个方向的光线折射率发生变化，这样的膜片称为位相差膜。如图9所示，通常定义：膜片面内最大折射率方向为迟相轴方向(图中800所指的箭头的方向)，此方向上折射率为nx；膜片面内迟相轴直交方向为进向轴方向，此方向上折射率为ny；膜片竖直方向折射率为nz。膜片的位相差值re＝(nx
‑
ny)
·
d，可以看出复屈折膜层的位相差值re 与复屈折膜层的厚度d有关，厚度d越大，位相差值re越大。
[0046]
在具体实施时，虽然复屈折膜层3的厚度越大，位相差值越大，可见光波段透过的光也较多，即线偏振光转换成圆偏振光的强度越大。但由于目前的显示装置倾向于轻薄化，复屈折膜层3的厚度较大时，不利于显示装置轻薄化，因此为了满足尽可能较多的通过可见光波段的光，而又能够满足显示装置轻薄化的要求，在本发明实施例提供的上述显示装置中，复屈折膜层3的位相差值为预设值，其中预设值为5000nm
‑
10000nm。当复屈折膜层的位相差值为 5000nm
‑
10000nm时，可见光波段透过的光较多，且显示装置还能够实现轻薄化。
[0047]
在一些实施方式中，所述复屈折膜层的材料聚对苯二甲酸乙二醇酯 (polyethylene terephthalate，pet)膜材或超复屈折聚脂薄膜(super retarder film， srf)膜材。但是srf的位相差大于pet的位相差，为了满足轻薄化，优先采用srf。
[0048]
在一具体实施方式中，所述复屈折膜层采用srf，位相差为8000nm，厚度为75μm。
[0049]
示例性的，为了提高圆偏振光穿过带有偏光片的样品的透过率，所述复屈折膜层
的拉伸方向和所述偏振膜层的透过轴之间的夹角为
±
45
°±
15
°
。
[0050]
在一具体实施方式中，所述复屈折膜层3的拉伸方向和所述偏振膜层的透过轴之间的夹角为
±
45
°
，这样几乎所有的圆偏振光都能穿过带有偏光片的样品，提高透过率测试的精确性。
[0051]
示例性的，所述第一透明基板1和所述偏振膜层2之间通过压敏胶连接，所述偏振膜层2和所述复屈折膜层3之间采用压敏胶连接，所述复屈折膜层3 和所述第二透明基板4之间采用压敏胶连接，但并不以此为限，例如还可以采用光学胶。
[0052]
本实施例中，所述第一透明基板1和所述第二透明基板4均采用玻璃基板，以保证透明度，但并不以此为限。
[0053]
本实施例中，所述第一透明基板1起到支撑作用，所述第二透明基板4 起到保护作用，且所述第一透明基板1和所述第二透明基板4保证的所述复屈折膜层3的平坦性。
[0054]
参考图10
‑
图13，本实施例中，所述透过率测试设备包括用于安装光源的安装部2，用于调节光强的光强调节部3，设置于光源的正上方的载物台1，用于调节载物台1的高度的载物台调节部，光强采集传感器5、目镜6、光强采集探头7等，透过率测试设备的结构可参考常规的透过率测试设备，再次不再赘述。
[0055]
本实施例的一些实施方式中，为了解决由于光源发出的光的偏振特性，影响透过率测试精确性的问题，在光源和载物台的承载面之间设置光转换结构，使得光源的光转换为圆偏振光，消除光的偏振特性的影响，提高透过率测试的精确性，所述光转换结构的具体设置位置可以有多种，以下介绍本实施例中的设置方式。
[0056]
参考图10和图11，本实施例的一些实施方式中，将所述光转换结构集成设置于所述载物,1上，所述载物台1的第一区域开设有第一凹槽11，所述第一凹槽11沿由所述承载面向靠近所述光源的方向延伸设置，所述第一凹槽11 的底部设置有第一通光孔12，所述光转换结构容纳于所述第一凹槽11内。
[0057]
示例性的，所述第一凹槽11在所述光源的出光方向上的截面形状为倒梯形。
[0058]
所述第一凹槽11的形状并不限于上述所述，本实施例中采用倒梯形结构的设置，便于所述光转换结构的放置。
[0059]
参考图12，所述第一凹槽11为台阶式凹槽，所述第一凹槽11包括第一子凹槽101和第二子凹槽102，所述第二子凹槽102由所述第一子凹槽101的底部向靠近所述光源的方向延伸设置，所述第二子凹槽102的设置，减少了与所述光转换结构的接触面积，对所述第一透明基板1起到保护作用，且使得所述光转换结构不与所述第一通光孔11直接接触，避免对镜片(设置于所述第一通光孔出的准直透镜)的损伤。
[0060]
参考图10和图13，本实施例的一些实施方式中，将所述光转换结构10 集成设置于光源的出光侧，透过率测试设备包括用于安装所述光源的安装部2，所述安装部2上设置有第二通光孔21，所述第二通光孔21的出光侧设置有用于容纳所述光转换结构10的容纳部8：
[0061]
所述容纳部8开设有第二凹槽81，所述光转换结构10容纳于所述第二凹槽81内，所述容纳部8包括面向所述载物台1的第一面，所述第二凹槽81 沿由所述第一面向靠近所述第二通光孔21的方向延伸设置；
[0062]
所述容纳部8还包括第三凹槽82，所述第三凹槽82沿由所述第二凹槽81 的底部向靠近所述光源的方向延伸并贯穿所述容纳部8，所述第三凹槽82远离所述第二凹槽81的一
端的横截面积大于或等于所述第二通光孔21的面积。
[0063]
示例性的，在所述光源的出光方向上，所述第二凹槽81的截面形状为倒梯形。
[0064]
示例性的，所述安装部2和所述容纳部8集成为一体结构。
[0065]
所述安装部2和所述容纳部8集成为一体结构，需要改变所述安装部2 的原本的结构，在一些实施方式中，直接在透过率测试设备原本的结构的基础上设置所述容纳部8，即所述容纳部8和所述安装部2是分体设置，无需改变原有的结构，直接接所述容纳部8固定连接于所述安装部2上，所述容纳部8 与所述安装部2也可采用可拆卸的方式连接。所述第三凹槽82与所述第二凹槽81连接的开口端的面积小于所述第二凹槽81的底部的面积，即第二凹槽 81和所述第三凹槽82形成台阶式凹槽，所述光转换结构10容纳于所述第二凹槽81内，所述第三凹槽82的设置使得从所述第二通光孔21出射的光穿过，且起到保护设置于所述第二通光孔21出的镜片(用于实现准直光的准直透镜) 的作用，且起到保护光转换结构10的作用。
[0066]
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。