CN104596441B - 检测彩膜表面形貌的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测彩膜表面形貌的方法及装置，其中的装置包括相对设置的光源和光线探测器，还包括：第一导轨；可沿第一导轨移动的底座；固定在所述底座上、延伸方向与所述第一导轨平行的第二导轨；所述光线探测器与所述第二导轨相连，并可沿所述第二导轨延伸方向移动；所述第一导轨上设有用于使所述底座上的第二导轨与彩膜基板上的每一单色亚像素对齐的多个第一固定点；所述第二导轨上设有用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素中多个位置点的多个第二固定点。本发明可以实现单色亚像素的色度值和表面形貌信息的同时测量。

Description

检测彩膜表面形貌的方法及装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种检测彩膜表面形貌的方法及装置。

背景技术

现有技术中，分光光度计可以用于对单色亚像素的色度值检测。如图1所示，该分光光度计包括白色点光源、用于控制白色点光源的发光与移动的光源模块、探头以及与探头相连的光谱仪，其色度值检测原理如下所述：将分光光度计的白色点光源置于单色亚像素的一侧，并在另一侧以探头接收透过单色亚像素的光线，从而得到该单色亚像素的透射光谱，根据透射光谱中的数据经过计算即可得到与每一单色亚像素对应的色度值。

然而，现有技术在测量色度值时通常对准单色亚像素的中心点，并没有包含每一单色亚像素表面形貌的信息。而为了获取每一单色亚像素表面形貌的信息，现有技术通常需要采用膜厚测量仪来进行实际测量。但这一测量方式不仅需要额外占用测试人员用大量时间和精力，同时还由于人工标定过程存在主观因素等问题导致测量结果存在很大的误差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种检测彩膜表面形貌的方法及装置，可以实现单色亚像素的色度值和表面形貌信息的同时测量。

第一方面，本发明提供了一种检测彩膜表面形貌的装置，包括相对设置的光源和光线探测器；

该装置还包括：

第一导轨；

可沿第一导轨移动的底座；

固定在所述底座上、延伸方向与所述第一导轨平行的第二导轨；

所述光线探测器与所述第二导轨相连，并可沿所述第二导轨延伸方向移动；

所述第一导轨上设有用于使所述底座上的第二导轨与彩膜基板上的每一单色亚像素对齐的多个第一固定点；

所述第二导轨上设有用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素中多个位置点的多个第二固定点。

可选地，所述多个第二固定点包括用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素边缘处的位置点的第二固定点，以及用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素中心处位置点的第二固定点。

可选地，该装置还包括：

检测单元，用于基于所述第一导轨、所述底座、所述第二导轨以及所述相对设置的光源和光线探测器对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测；

第一计算单元，用于根据来自所述检测单元的检测结果计算所述单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值；

第二计算单元，用于根据预先设定的色度值-膜厚关系由所述第一计算单元得到的每一所述位置点处的色度值计算每一所述位置点处的彩膜膜厚；

第三计算单元，用于根据所述第二计算单元得到的每一所述位置点处的彩膜膜厚获取所述单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

可选地，所述第三计算单元进一步用于根据所述第二计算单元得到的每一所述位置点处的彩膜膜厚计算所述彩膜的角段差。

可选地，每一单色亚像素中的所述多个位置点均以相同方式设置；

所述第四计算单元包括：

第一计算模块，用于计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

第二计算模块，用于根据所述第一计算模块得到的彩膜膜厚的平均值计算所有所述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

可选地，该装置还包括：

预检测单元，用于在第一计算单元计算色度值之前，基于所述第一导轨、所述底座、所述第二导轨以及所述相对设置的光源和光线探测器对彩膜基板中除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

所述第一计算单元进一步用于将来自所述预检测单元的所述至少部分区域的检测结果作为本底成分在来自所述检测单元的每一所述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一位置点处的色度值。

第二方面，本发明还提供了一种检测彩膜表面形貌的方法，包括：

基于分光光度法对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测；

根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值；

根据预先设定的色度值-膜厚关系由每一所述位置点处的色度值计算每一所述位置点处的彩膜膜厚；

根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

可选地，所述根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息，包括：

根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差。

可选地，每一单色亚像素中的所述多个位置点均以相同方式设置；

所述根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差，包括：

计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

根据所述彩膜膜厚的平均值计算所有所述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

可选地，所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值之前，还包括：

基于分光光度法对彩膜基板上除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值，包括：

将所述至少部分区域的检测结果作为本底成分在每一所述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一所述位置点处的色度值。

由上述技术方案可知，基于本发明提供的检测彩膜表面形貌的装置，可以通过底座在第一导轨上的移动可以实现第二导轨与每一单色亚像素的对准，而光线探测器在第二导轨上的移动可以实现光线探测器与单色亚像素中多个位置点的对准。从而，本发明即可利用该装置对同一单色亚像素中多个位置点的检测结果得到其色度值以及表面形貌信息。

基于本发明提供的检测彩膜表面形貌的方法，可以通过对每一单色亚像素中多个位置点的检测得到与每一位置点对应的色度值和膜厚数据，因而基于这些数据可以更准确地计算得到每一单色亚像素的色度值和表面形貌信息。

相比于现有技术而言，本发明不需要单独采用膜厚测量仪来进行彩膜表面形貌的实际测量，节省成本；同时由于本发明将人工测量转变为仪器测量，因而可以消除人工操作带来的测量误差。而且，这样的设置也使色度值可以根据多个位置点的检测结果综合得出，具有更高的准确性。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种利用分光光度计检测单色亚像素色度值的方法的示意图；

图2是现有技术中一种利用分光光度计检测单色亚像素色度值的方法示意图；

图3是本发明一个实施例中一种检测彩膜表面形貌的方法的步骤流程示意图；

图4是本发明一个实施例中一种计算彩膜的角段差的步骤流程示意图；

图5是本发明一个实施例中一种检测彩膜表面形貌的装置的正视结构示意图；

图6是本发明一个实施例中一种检测彩膜表面形貌的装置的侧视结构示意图；

图7是本发明一个较佳实施例中一种检测彩膜表面形貌的原理示意图。

具体实施方式

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中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面首先对现有技术中利用分光光度计检测单色亚像素的色度值的方法作一简单介绍。

图1是现有技术中一种利用分光光度计检测单色亚像素色度值的原理示意图。其中需要说明的是，除非有特殊说明，本文中的单色亚像素均是指排布在彩膜基板上的亚像素区域，每一单色亚像素中均形成有单一颜色的彩膜(或称彩色滤光片)。参见图1，与光源模块连接的白色点光源可以向单色亚像素发射出白光，而位于单色亚像素另一侧的探头可以接收透过单色亚像素的光线，由光谱仪得到该单色亚像素的透射光谱。利用单色亚像素对特定波段光线的反射率很高的特性，其可以通过对透射光谱中的数据进行计算以得到包括色度值的检测结果。

在现有技术中，出于本领域技术人员的习惯以及检测，在检测单色亚像素的色度值时经常会将探头和白色点光源对准单色亚像素的中心处，并且对每个单色亚像素均只检测一次，如图2所示的现有技术中一种利用分光光度计检测单色亚像素色度值的方法示意图。图2中，上述白光与光线均以竖直方向上的单向箭头所示，连接光源模块的白色点光源(图2中未示出)与探头相互配合，依次对准每一单色亚像素(图2中以三个为示例)的中心进行检测，并按照如图1所示的原理得到每一单色亚像素的彩膜的色度值。

但是，现有技术通常仅利用分光光度计来进行彩膜色度值的检测且出于精度的考虑通常只对每一单色亚像素检测一次，而对于彩膜表面形貌的检测通常单独地使用膜厚测量仪来进行，而膜厚测量仪要经过人工标定来手动完成若干次彩膜膜厚的测量，这一测量方式不仅需要额外占用测试人员用大量时间和精力，同时还由于人工标定过程存在主观因素等问题导致测量结果存在很大的误差。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种检测彩膜表面形貌的方法，图3是该方法的步骤流程示意图。参见图3，该方法包括：

步骤301：基于分光光度法对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测；

步骤302：根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值；

步骤303：根据预先设定的色度值-膜厚关系由每一所述位置点处的色度值计算每一所述位置点处的彩膜膜厚；

步骤304：根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

其中需要说明的是，本发明实施例的彩膜显然是位于彩膜基板的每一个单色亚像素中的一个层状结构，其表面形貌主要指的是彩膜上表面的形貌，彩膜的表面形貌信息具体可以包括每一位置点处的膜厚和角段差等。

举例来说，上述步骤301中所述的分光光度法的检测原理如下所述：首先，该方法所采用的装置可以包括用于设置在上述彩膜的两侧的光源和光线探测器，且光线探测器可以连接光谱仪等设备，从而使用该装置对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测，就可以得到包括彩膜在多个位置点处的透射光谱的检测结果。然后，在上述步骤302中，对每一位置点处的彩膜的透射光谱进行分析，就可以具体得到彩膜在多个位置点处的色度值大小。其具体的色度值计算过程是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

接下来，上述步骤303中所涉及的“色度值-膜厚关系”具体指的是：对于给定匀质材料形成的彩膜，其色度值与膜厚之间的函数关系。这一关系预先设定的方式可以是通过查找对应材料的参考数据资料得到，或者是根据查找到的对应材料的参考数据资料计算得到，还可以是预先通过实验对材料和厚度均给定的多个彩膜样本进行标定后得到，还可以是结合现有数据和实验数据进行计算后得到等等，本发明均不作限制。利用上述色度值-膜厚关系，通过上述步骤302得到的每一位置点处的彩膜的色度值就可以得到该位置点处彩膜的膜厚。

当然，可以通过色度值计算得到膜厚的基础在于：对于多数常见匀质材料而言，其膜厚与色度值呈大致的一一对应关系。例如，本发明实施例提供一种红色树脂材料的膜厚T与色度值(x，y)中的x的实验测量数据(其中x和y为CIE 1931色彩空间下的两个导出参数)，如下表1所示：

表1红色树脂材料的膜厚与色度值的部分实验测量数据表

从而，根据上述实验测量数据可以拟合得到上述“色度值-膜厚关系”的函数关系式：

x＝0.1255T+0.37423

根据这一函数关系式即可根据特定位置由红色树脂材料形成的彩膜的色度值计算得到该位置处彩膜的膜厚。

当然，上述函数关系式仅是一种示例，对于不同的彩膜材料，或者对于同一材料采用不同的方式拟合，均可以得到不同形式的“色度值-膜厚关系”。

最后，在上述步骤303已经计算得到了该单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚之后，就可以将其作为样本数据还原出彩膜表面形貌的数学模型，或者直接进行相应的计算，以得到所需要的彩膜的表面形貌信息。

可见，基于上述方法，本发明实施例可以通过对每一单色亚像素中多个位置点的检测得到与每一位置点对应的色度值和膜厚数据，因而基于这些数据可以更准确地计算得到每一单色亚像素的色度值和表面形貌信息，也就是实现了单色亚像素的色度值和表面形貌信息的同时测量。

相比于现有技术而言，本发明实施例不需要单独采用膜厚测量仪来进行彩膜表面形貌的实际测量，节省成本；同时由于本发明将人工测量转变为仪器测量，因而可以消除人工操作带来的测量误差。而且，这样的设置也使色度值可以根据多个位置点的检测结果综合得出，具有更高的准确性。

从上文中也可以看出，上述单色亚像素中的多个位置点的设置方式可以是任意的。比如，为了方便控制和操作可以将位于同一行的所有单色亚像素中的多个位置点均设置在像素宽度方向上的同一条直线上，并可以进一步地使相邻位置点的间距均是一个预设的固定值。再如，可以适当地设置每个单色亚像素中的位置点的个数以及间距，从而尽可能高精度地采集彩膜表面形貌信息，同时使检测时间尽可能地短。

在本发明的一个实施例中，上述步骤304：根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息，可以具体包括图3中未示出的步骤：

步骤304a：根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差。

其中，角段差属于彩膜的表面形貌信息的一种。参见图2，图2示出了经实际测量得到的三个彩膜在厚度方向上的剖面形状，可以看出，彩膜在形成后通常会呈现两边凸出而中间凹陷的形状，而上述角段差则是了为描述彩膜两边凸出而中间凹陷的程度而引入的参数。一般来说，角段差指的是彩膜靠近边缘位置的膜厚的最大值，与靠近中间位置的膜厚的最小值之间的差值。可以看出，图2中最左侧的单色亚像素的彩膜的角段差相对较大，而中间的单色亚像素的彩膜的角段差相对较小。

所以，上述步骤304中的彩膜的表面形貌信息的获取可以具体包括根据单色亚像素内每一位置点处的彩膜膜厚来计算彩膜的角段差，也就是说彩膜角段差的测量可以与彩膜色度值的测量可以通过同一次测量完成。

更进一步地，当需要获取的彩膜的表面形貌信息仅包括角段差时，可以将每一单色亚像素中的所述多个位置点均以相同方式设置，比如以相同的间距设置在像素宽度方向上的同一条直线上以提高检测效率，并使得上述步骤304a：根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差，具体包括如图4所示的步骤流程：

步骤401：计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

步骤402：根据所述彩膜膜厚的平均值计算所有所述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

也就是说，由于彩膜在制作过程中同样颜色的彩膜均是由同一工艺同时形成的，因而可以认为所有相同颜色彩膜的角段差均处于同一数值范围内。继而，通过上述步骤401计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值，可以代表所有颜色相同的彩膜在这一位置点处彩膜的平均厚度值。在得到所有位置点处的上述平均值之后，即可直接通过简单的计算得到彩膜的角段差。

基于上述步骤401和步骤402，上述方法结合彩膜基板上彩膜的特性，可以利用简单的统计手段实现角段差的计算，有利于提高本方法对角段差的测量效率。

另一方面，在上述步骤302：所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值之前，上述方法还可以包括附图中未示出的下述步骤：

步骤302a：基于分光光度法对彩膜基板上除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

相应地，上述步骤302：所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值，可以具体包括附图中未示出的下述步骤：

步骤302b：将所述至少部分区域的检测结果作为本底成分在每一所述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一所述位置点处的色度值。

举例来说，上述“除彩膜图案之外的至少部分区域”可以包括彩膜基板中彩膜图案之外的透明区域，该区域内的彩膜基板仅包括位于彩膜之上和之下的透明层状结构(比如透明树脂层)。因而，上述步骤302a中对该区域进行检测后，检测结果即包括彩膜基板中位于彩膜之上和之下的透明层状结构的透射光谱。在此基础之上，上述步骤302b相当于包括在彩膜处的透射光谱中去除了作为本底成分的位于彩膜之上和之下的透明层状结构的透射光谱，从而去除本底成分后的透射光谱可以更精确地反映彩膜的透光特性，降低了彩膜基板中位于彩膜之上或者之下的层状结构对上述彩膜每一所述位置点处的检测结果造成的影响。基于这一点，不仅可以提高对彩膜色度值的检测精度，还可以提高对彩膜膜厚的检测精度，从而得到更准确的彩膜表面形貌信息。

基于同样的发明构思，本发明实施例提供了一种检测彩膜表面形貌的装置。图5示出了该装置的正视结构示意图，图6示出了该装置的侧视结构示意图。参见图5和图6，该装置包括：

相对设置的光源51和光线探测器52；

第一导轨53；

可沿第一导轨53移动的底座54(可移动方向如图5中的长双向箭头所示)；

固定在所述底座54上、延伸方向与所述第一导轨53平行的第二导轨55；

所述光线探测器52与所述第二导轨55相连，并可沿所述第二导轨55延伸方向移动(可移动方向如图5中的短双向箭头所示)；

所述第一导轨53上设有用于使所述底座54上的第二导轨55与彩膜基板上的每一单色亚像素对齐的多个第一固定点；

所述第二导轨55上设有用于使所述光线探测器52对准彩膜基板上每一单色亚像素中多个位置点的多个第二固定点。

可以理解的是，图5中以实线和虚线分别示出了分别固定在两个第二固定点上的光线探测器52，且这两个第二固定点的间距为d；而对应地，图5中同时以实线和虚线分别示出了上述光线探测器52固定在不同的第二固定点上时光源51的设置位置(工作状态下光源51与光线探测器52总是相对设置的)。

图5和图6中未示出的是，底座54可以固定在第一导轨53的多个第一固定点上，以使底座54上的第二导轨55与彩膜基板上的每一单色亚像素对齐(如使得第二导轨55的中线对齐如图2所示的单色亚像素中的彩膜的中心位置)。

显然地，第二导轨55可以随着底座54在第一导轨53上多个第一固定点之间的位置切换而与彩膜基板上的多个单色亚像素对齐，对齐后光线探测器52可以在第二导轨55上的多个第二固定点之间的位置切换而对准单色亚像素中多个位置点(类似上述方法中的多个位置点的设置方式，第二固定点可以同一方向上以任意方式预先设置)，从而该装置可以完成对一条直线上的多个单色亚像素的彩膜在多个预设位置点处的检测，在此装置的基础上可以实现上述任意一种检测彩膜表面形貌的方法。当然，光线探测器52在第二导轨55上的移动精度要大于底座54在第一导轨53上的移动精度，才能得到尽可能精确的彩膜表面形貌的检测结果。

基于上述装置，本发明实施例可以通过底座在第一导轨上的移动可以实现第二导轨与每一单色亚像素的对准，而光线探测器在第二导轨上的移动可以实现光线探测器与单色亚像素中多个位置点的对准。从而，本发明即可利用该装置对同一单色亚像素中多个位置点的检测结果得到其色度值以及表面形貌信息。

相比于现有技术而言，本发明实施例不需要单独采用膜厚测量仪来进行彩膜表面形貌的实际测量，节省成本；同时由于本发明将人工测量转变为仪器测量，因而可以消除人工操作带来的测量误差。而且，这样的设置也使色度值可以根据多个位置点的检测结果综合得出，具有更高的准确性。

然而，在利用上述装置实现彩膜的色度值与角段差的同时测量时，可以使上述多个第二固定点包括用于使上述光线探测器52对准彩膜基板上每一单色亚像素边缘处的位置点的第二固定点，以及用于使上述光线探测器52对准彩膜基板上每一单色亚像素中心处位置点的第二固定点。上文已经提到过，彩膜在形成后通常会呈现两边凸出而中间凹陷的形状，也就是说测量角段差关键就在于对彩膜两个边缘凸出的位置和中间凹陷的位置进行检测，因此使上述多个第二固定点包括上述两种第二固定点就可以通过尽量少的第二固定点个数最大限度地满足角段差测量所需要的精度。

进一步地，对应于上述任意一种检测彩膜表面形貌的方法，上述装置还可以包括附图中未示出下述结构：

检测单元，用于基于上述第一导轨53、上述底座54、上述第二导轨55以及上述相对设置的光源51和光线探测器52对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测；

第一计算单元，用于根据来自上述检测单元的检测结果计算上述单色亚像素的彩膜在每一上述位置点处的色度值；

第二计算单元，用于根据预先设定的色度值-膜厚关系由上述第一计算单元得到的每一上述位置点处的色度值计算每一上述位置点处的彩膜膜厚；

第三计算单元，用于根据上述第二计算单元得到的每一上述位置点处的彩膜膜厚获取上述单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

可见，上述结构可以用于执行图3所示的方法中步骤301至步骤304的步骤流程，在此不再详述。

同样地，上述第三计算单元可以进一步用于根据上述第二计算单元得到的每一上述位置点处的彩膜膜厚计算上述彩膜的角段差。

可见，上述结构可以用于执行上述步骤304a的步骤流程，在此不再详述。

另一方面，每一单色亚像素中的上述多个位置点均以相同方式设置；上述第四计算单元包括：

第一计算模块，用于计算所有颜色相同的单色亚像素中每一上述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

第二计算模块，用于根据上述第一计算模块得到的彩膜膜厚的平均值计算所有上述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

可见，上述结构可以用于执行图4所示的方法中步骤401至步骤402的步骤流程，在此不再详述。

另外，上述装置还可以包括：

预检测单元，用于在第一计算单元计算色度值之前，基于上述第一导轨53、上述底座54、上述第二导轨55以及上述相对设置的光源51和光线探测器52对彩膜基板中除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

上述第一计算单元进一步用于将来自上述预检测单元的上述至少部分区域的检测结果作为本底成分在来自上述检测单元的每一上述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一位置点处的色度值。

可见，上述结构可以用于执行上述检测彩膜表面形貌的方法中步骤302a至步骤302b的步骤流程，在此不再详述。

作为上述检测彩膜表面形貌的方法及装置的一种优选实施方式，下面提供本发明一个较佳实施例中检测彩膜表面形貌的技术方案。

图7是本发明一个较佳实施例中一种检测彩膜表面形貌的原理示意图。参见图7，本发明实施例采用了如图5和图6所示的装置，并具体将上述多个第二固定点对准的上述多个位置点设置为以每一单色亚像素的中心点向两侧等距离排列的五个位置点。具体地，与图5所示的间距d一致，这五个位置点两两之间的间距均为d。在检测顺序上，依照图7中的粗箭头所示从左至右依次进行检测。

参见图7，对准每一位置点处的光源51向彩膜发出白光，同样对准这一位置点处的光线探测器52在彩膜的另一侧接收透过彩膜的光线(上述白光和光线均以图7中竖直方向上的单向箭头表示)。

光线探测器52在得到彩膜在这一位置处的透射光谱之后，可以先去除透射光谱中的本底成分，再计算彩膜在这一位置处的色度值(x，y)，并根据按照上文预先设定的“色度值-膜厚关系”来计算彩膜在这一位置处的膜厚。

按照上述计算方法，就可以得到一行或一列中所有单色亚像素的彩膜的色度值数据以及膜厚数据。对于每一种颜色的所有单色亚像素的彩膜的色度值分别求平均值，即可计算得到彩膜基板上不同颜色的彩膜的色度值测量结果，与图2所示的现有技术的技术方案作对比，可以看出图2所示的技术方案均只测量了每一单色亚像素的彩膜中心位置处的色度值，显然会比彩膜基板真实的色度值数据有一定偏差(因为彩膜两侧凸出位置处的色度值均被忽略)。而本发明实施例中，由于计算得到的色度值综合了彩膜每一位置处的色度值数据，因而显然地更接近于彩膜基板真实的色度值数据。

而利用上述膜厚数据，可以按照如图7空心圆点所示的图像来还原出每一单色亚像素的彩膜的表面形貌。接下来，可以设所有同样颜色的单色亚像素均是相同的结构，并计算同色亚像素中每一位置点处的色度值、膜厚的平均值，从而计算得到所需要的彩膜表面形貌信息。

例如，对于图7中一个蓝色亚像素中的五个点①、②、③、④、⑤，可以按照上述方法计算得到五组平均后的色度值数据(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、(x₄，y₄)和(x₅，y₅)，平均后即可得到蓝色亚像素的色度值测量结果按照预先设定的“色度值-膜厚关系”的函数关系式(包括色度值x与膜厚T的关系式以及色度值y与膜厚T的关系式)，可以分别以x和y计算得到两组膜厚数据(T₁，T₂，T₃，T₄，T₅)和(T₁'，T₂'，T₃'，T₄'，T₅')。将两组膜厚数据全部相加并除以10，即可得到蓝色亚像素的彩膜膜厚的测量结果T。再根据第⑤点与第③点之间膜厚的平均差值T₅-T₃和T₅'-T₃'可以平均计算出蓝色亚像素的角段差测量结果ΔT。以同样的方式计算出红色亚像素的彩膜膜厚平均值便可以计算得到彩膜基板上蓝色亚像素与红色亚像素之间的段差测量结果

当然，上述计算方式仅是一种示例，按照类似的方法还可以通过其他计算方式获得所需要的彩膜表面形貌信息的计算结果。

可以看出，上述技术方案可以通过简便地步骤计算出所需要的色度值、膜厚、段差和角段差的测量结果，同时可以很好地与彩膜基板的特性相互配合，因而有利于提高彩膜基板上彩膜的色度值和表面形貌的检测过程的检测效率和检测精度。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种检测彩膜表面形貌的装置，包括相对设置的光源和光线探测器，其特征在于，该装置还包括：

第一导轨；

可沿第一导轨移动的底座；

固定在所述底座上、延伸方向与所述第一导轨平行的第二导轨；

所述光线探测器与所述第二导轨相连，并可沿所述第二导轨延伸方向移动；

所述第一导轨上设有用于使所述底座上的第二导轨与彩膜基板上的每一单色亚像素对齐的多个第一固定点；

所述第二导轨上设有用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素中多个位置点的多个第二固定点。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个第二固定点包括用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素边缘处的位置点的第二固定点，以及用于使所述光线探测器对准彩膜基板上每一单色亚像素中心处位置点的第二固定点。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

检测单元，用于基于所述第一导轨、所述底座、所述第二导轨以及所述相对设置的光源和光线探测器对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测；

第一计算单元，用于根据来自所述检测单元的检测结果计算所述单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值；

第二计算单元，用于根据预先设定的色度值-膜厚关系由所述第一计算单元得到的每一所述位置点处的色度值计算每一所述位置点处的彩膜膜厚；

第三计算单元，用于根据所述第二计算单元得到的每一所述位置点处的彩膜膜厚获取所述单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三计算单元进一步用于根据所述第二计算单元得到的每一所述位置点处的彩膜膜厚计算所述彩膜的角段差。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，每一单色亚像素中的所述多个位置点均以相同方式设置；

所述第三计算单元包括：

第一计算模块，用于计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

第二计算模块，用于根据所述第一计算模块得到的彩膜膜厚的平均值计算所有所述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

预检测单元，用于在第一计算单元计算色度值之前，基于所述第一导轨、所述底座、所述第二导轨以及所述相对设置的光源和光线探测器对彩膜基板中除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

所述第一计算单元进一步用于将来自所述预检测单元的所述至少部分区域的检测结果作为本底成分在来自所述检测单元的每一所述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一位置点处的色度值。

7.一种检测彩膜表面形貌的方法，其特征在于，包括：

基于分光光度法对彩膜基板上任一单色亚像素中的多个位置点进行检测得到包括彩膜在多个位置点处的透射光谱的检测结果；

根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值；

根据预先设定的色度值-膜厚关系由每一所述位置点处的色度值计算每一所述位置点处的彩膜膜厚；

根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据每一位置点处的彩膜膜厚获取该单色亚像素的彩膜的表面形貌信息，包括：

根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每一单色亚像素中的所述多个位置点均以相同方式设置；

所述根据该单色亚像素中多个位置点处的彩膜膜厚计算角段差，包括：

计算所有颜色相同的单色亚像素中每一所述位置点处的彩膜膜厚的平均值；

根据所述彩膜膜厚的平均值计算所有所述颜色相同的单色亚像素的彩膜的角段差。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值之前，还包括：

基于分光光度法对彩膜基板上除彩膜图案之外的至少部分区域进行检测；

所述根据每一所述位置点的检测结果计算该单色亚像素的彩膜在每一所述位置点处的色度值，包括：

将所述至少部分区域的检测结果作为本底成分在每一所述位置点的检测结果中去除，并根据去除后的检测结果计算彩膜在每一所述位置点处的色度值。