CN107367479A - 一种固体薄膜检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体薄膜检测装置，包括：光源，用于以预定方式发射预定强度的第一红外线，第一红外线可以照射并穿过覆盖在玻璃基板上的固体薄膜，进而获得第二红外线；分析设备，用于接收并分析第二红外线，进而获得固体薄膜的红外吸收光谱图，并将固体薄膜的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定固体薄膜与标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。通过该装置，能够判断固体薄膜是否满足要求。
Description
技术领域
本发明涉及固体薄膜技术领域，特别是涉及一种固体薄膜检测装置。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
在液晶显示器制作过程中，需要完成聚酰亚胺(Polyimide，PI)薄膜的制备。
本申请的发明人在长期的研究中发现，现有的聚酰亚胺薄膜的制备过程中，如果硬化时间温度不够，会造成反应未彻底、聚合程度不够等问题，从而生产出的聚酰亚胺薄膜不符合要求，对于不符合要求的聚酰亚胺薄膜，肉眼无法分辨，且投入使用时，会给整个生产线带来严重污染，损失严重。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种固体薄膜检测装置，能够判断固体薄膜是否满足要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种固体薄膜检测装置，该固体薄膜检测装置包括：光源，用于以预定方式发射预定强度的第一红外线，所述第一红外线可以照射并穿过覆盖在玻璃基板上的固体薄膜，进而获得第二红外线；
分析设备，用于接收并分析所述第二红外线，进而获得所述固体薄膜的红外吸收光谱图，将所述固体薄膜的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的固体薄膜检测装置包括：光源，用于以预定方式发射预定强度的第一红外线，第一红外线可以照射并穿过覆盖在玻璃基板上的固体薄膜，进而获得第二红外线；分析设备，用于接收并分析第二红外线，进而获得固体薄膜的红外吸收光谱图，将固体薄膜的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定固体薄膜与标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。由于本发明的固体薄膜检测装置的光源发出的第一红外线可以照射并穿过覆盖在玻璃基板上的固体薄膜，进而获得第二红外线，而分析设备接收并分析第二红外线，进而将获得的固体薄膜的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，因此，能够在不影响生产的情况下，判断固体薄膜是否满足要求，便于当固体薄膜不满足要求时，将其挑出，避免污染生产线，减少损失，而且结构简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。其中：
图1是本发明固体薄膜检测装置一实施方式在检测固体薄膜时的示意图；
图2是聚酰胺酸的红外吸收光谱图；
图3是聚酰亚胺的红外吸收光谱图
图4是本发明固体薄膜检测装置另一实施方式在检测固体薄膜时的示意图；
图5是本发明固体薄膜检测装置又一实施方式在检测固体薄膜时的示意图；
图6是本发明固体薄膜的检测方法一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的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。
参阅图1，图1是本发明固体薄膜检测装置一实施方式在检测固体薄膜时的示意图，该装置包括：光源100以及分析设备600。
光源100以预定方式发射预定强度的第一红外线200，第一红外线200可以照射并穿过覆盖在玻璃基板300上的固体薄膜400，进而获得第二红外线500。
其中，固体薄膜400可以是聚酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等中的任一个固体薄膜。玻璃基板300承载固体薄膜400，对固体薄膜400起支撑作用。
光源100能够发射一定强度的连续的第一红外线200，具体地，可根据需要第一红外线200的波长范围，确定光源100的种类。例如，光源100可以是能斯特灯、碘钨灯、硅碳灯等。
光源100以预定方式发射第一红外线200，例如，光源100以一定的时间持续发射第一红外线200、光源100以一定的角度发射第一红外线200。
第一红外线200的发射强度可根据具体需要预先设定，具体地，可根据固体薄膜400的种类进行设定，根据不同的固体薄膜400确定第一红外线200的强度。
第一红外线200照射并穿过覆盖在玻璃基板300上的固体薄膜400，固体薄膜400吸收第一红外线200中部分波长的光，进而获得第二红外线500。
分析设备600接收并分析第二红外线500，进而获得固体薄膜300的红外吸收光谱图，将所述固体薄膜400的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。
当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收，因此可以根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物。同时，朗伯比尔(Lambert beer)定律也指出：由于化学键的伸缩振动、弯曲振动，不同的物质必有不同的吸光度以及不同的红外吸收光谱图。
据此，分析设备600接收并分析第二红外线500，进而获得固体薄膜400的红外吸收光谱图。再将固体薄膜400的红外吸收光谱图与标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，当固体薄膜400与标准薄膜之间的差异满足预设要求时，则确定该固体薄膜400符合要求，可以投入生产，当固体薄膜400与标准薄膜之间的差异不满足预设要求时，则确定该固体薄膜400不符合要求，可以将其挑出，避免投入生产，减少污染。
其中，预设的要求可根据生产标准设定，具体地，当固体薄膜400与标准薄膜之间的差异满足该预设要求时，即使固体薄膜400不是标准薄膜，也认为该固体薄膜400满足要求，即该固体薄膜400可以投入使用。
其中，标准薄膜是指经过专业工程师认证的薄膜，在生产过程中，可以投入使用，不会对或几乎不会对整个生产线带来污染。
标准薄膜的红外吸收光谱图预先保存在分析设备600中，该标准薄膜的红外吸收光谱图既可以是预先采用本实施方式中的固体薄膜检测装置生成的标准薄膜的红外吸收光谱图，也可以是业内普遍认可的标准薄膜的红外吸收光谱图。
通过上述实施方式中的固体薄膜检测装置，能够判断固体薄膜是否满足要求，便于当固体薄膜不满足要求时将其挑出，避免污染生产线，减少损失，同时该固体薄膜检测装置结构简单，不会影响生产线的正常生产。
在上述实施方式的一个应用场景中，当固体薄膜400为聚酰亚胺薄膜时，聚酰亚胺薄膜生产过程中主要涉及两个化学反应，一个是聚酰胺酸反应，其化学反应方程式为：
另一个是酰亚胺化反应，其化学反应方程式为：
在制备过程中，如果加热(heating)硬化时间温度不足，会造成酰亚胺化反应未彻底，聚合程度不够，导致不良的聚酰亚胺薄膜中含有聚酰胺酸。其中，聚酰胺酸的红外吸收光谱图如图2所示，聚酰亚胺的红外吸收光谱图如图3所示。
对比两个物质的红外吸收光谱图，不难发现聚酰亚胺的红外吸收光谱图中在波数1700cm-1至1800cm-1范围内对应的吸光度明显增强，且在2300cm-1至3500cm-1范围内对应的吸光度明显减弱。
因此，在本应用场景中，当固体薄膜400的红外吸收光谱图在波数1700cm-1至1800cm-1范围内的最大吸光度在第一预设范围内时，分析设备600确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异满足预设要求，否则，确定固体薄膜与400标准薄膜之间的差异不满足预设要求。
其中，第一预设范围根据标准薄膜在1700cm-1至1800cm-1范围内对应的最大吸光度设定。例如，当标准薄膜在1700cm-1至1800cm-1范围内对应的最大吸光度为A时，可将该第一预设范围设为0.8A～1.2A，当固定薄膜400在1700cm-1至1800cm-1范围内的最大吸光度不在该第一预设范围0.8A～1.2A内时，则确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异不满足预设要求，即该固体薄膜400不符合要求。
或者，当固体薄膜400的红外吸收光谱图在波数2300cm-1至3500cm-1范围内的最大吸光度在第二预设范围内时，确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异满足预设要求，否则，确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异不满足预设要求。
同样的，第二预设范围根据标准薄膜在2300cm-1至3500cm-1范围内的最大吸光度设定，具体的设定方法与上述第一预设范围的设定方法相同，在此不再赘述。
当然，在其他应用场景中，还可以同时结合波数1700cm-1至1800cm-1范围内以及波数2300cm-1至3500cm-1范围内的最大吸光度进行确定，或者根据红外特征吸收峰的位置进行确定。具体的确定方法可由专业人员根据实际生产需要或标准设定，在此不做任何限制。
同时，在其他应用场景中，当固体薄膜400的组分为其他材料时，可具体根据该材料的红外吸收光谱图的特性进行判断，在此不做任何限制。
继续参阅图1，在上述实施方式的另一个应用场景中，光源100设置在玻璃基板300的一侧，分析设备600设置在玻璃基板300的另一侧，且与光源100的位置对应。
当光源100以使第一红外线200垂直玻璃基板300的方式发射第一红外线200时，第一红外线200垂直照射并穿过覆盖在玻璃基板300上的固体薄膜400，而获得的第二红外线500直接垂直玻璃基板300，进而被分析设备600接收，分析设备600接收第二红外线500，并对其进行下一步的分析。
参阅图4，在本发明固体薄膜检测装置另一实施方式中，该检测装置进一步还包括反光设备700。
光源100与分析设备600设置在玻璃基板300的一侧，反光设备700设置在玻璃基板300的另一侧，且与光源100、分析设备600的位置对应，用于将第二红外线500反射回分析设备600中。
在一个应用场景下，该反光设备700包括：第一反光镜701和第二反光镜702，第一反光镜701和第二反光镜702左右对称设置，且在远离玻璃基板300的方向，第一反光镜701和第二反光镜702之间呈直角，第一反光镜701与第二反光镜702分别与玻璃基板300的流向10呈45°角和135°角，当光源100以使第一红外200线垂直玻璃基板300的方式发射第一红外线200时，第一红外线200垂直照射并穿过覆盖在玻璃基板300上的固体薄膜400，而获得的第二红外线500经过第一反光镜701和第二反光镜702反射后，垂直穿过玻璃基板300，到达分析设备600。
可选地，在其他实施方式中，光源100还可以集成在分析设备600上，即分析设备600本身就能够发射第一红外线200，无需额外的光源100。在一个应用场景下，分析设备600具体包括：红外光谱分析仪601以及计算机602，计算机602与红外光谱分析仪601连接。
红外光谱分析仪601接收并分析第二红外线500。
红外光谱分析仪601是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。
计算机602中装有与红外光谱分析仪601对应的软件程序，能够根据红外光谱分析仪601的分析结果，生成固体薄膜400的红外吸收光谱图，同时计算机602还能将固体薄膜400的红外吸收光谱图与标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。
此时在该应用场景中，光源100集成在红外光谱分析仪601上，即红外光谱分析仪601能够发射第一红外线200，无需额外的光源100。
参阅图5，在本发明固体薄膜检测装置再一实施例中，该固体薄膜检测装置进一步还包括：报警设备800。
报警设备800与分析设备600连接，当固体薄膜400与标准薄膜之间的差异不满足预设要求时，发出报警信号，提醒操作人员将不符合要求的固体薄膜400拿出，避免投入使用。
参阅图6，图6是本发明固体薄膜检测方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
S101：光源100以预定方式发射预定强度的第一红外线200，第一红外线200可以照射并穿过覆盖在玻璃基板300上的固体薄膜400，进而获得第二红外线500。
S102：分析设备600接收并分析第二红外线500，进而获得固体薄膜400的红外吸收光谱图，将固体薄膜400的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定固体薄膜400与标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。
该检测方法为采用上述任一项实施方式中固体薄膜检测装置对固体薄膜进行检测的方法，具体的固体薄膜检测装置可参见上述，在此不再赘述。
总而言之，区别于现有技术，本发明的固体薄膜检测装置结构简单，能够在不影响生产的情况下，判断固体薄膜是否满足要求，便于当固体薄膜不满足要求时，将其挑出，避免污染生产线，减少损失。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种固体薄膜检测装置，其特征在于，包括：
光源，用于以预定方式发射预定强度的第一红外线，所述第一红外线可以照射并穿过覆盖在玻璃基板上的固体薄膜，进而获得第二红外线；
分析设备，用于接收并分析所述第二红外线，进而获得所述固体薄膜的红外吸收光谱图，将所述固体薄膜的红外吸收光谱图与预存的标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异是否满足预设要求。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述光源与所述分析设备设置在所述玻璃基板的一侧，所述检测装置还包括：反光设备，所述反光设备设置在所述玻璃基板的另一侧，且与所述光源、所述分析设备的位置对应，用于将所述第二红外线反射回所述分析设备中。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，
所述反光设备包括：第一反光镜和第二反光镜，所述第一反光镜和所述第二反光镜左右对称设置，且在远离所述玻璃基板的方向，所述第一反光镜和所述第二反光镜之间呈直角，所述第一反光镜与所述第二反光镜分别与所述玻璃基板的流向呈45°角和135°角，当所述光源以使所述第一红外线垂直所述玻璃基板的方式发射所述第一红外线时，所述第一红外线垂直照射并穿过覆盖在所述玻璃基板上的所述固体薄膜，而获得的所述第二红外线经过所述第一反光镜和所述第二反光镜反射后，垂直穿过所述玻璃基板。
4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述光源集成在所述分析设备上。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述分析设备包括：
红外光谱分析仪，用于接收并分析所述第二红外线；
计算机，与所述红外光谱分析仪连接，用于根据所述红外光谱分析仪的分析结果，生成所述固体薄膜的红外吸收光谱图，将所述固体薄膜的红外吸收光谱图与标准薄膜的红外吸收光谱图进行比较，以确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异是否满足预设要求；
其中，所述光源集成在所述红外光谱分析仪上。
6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述光源设置在所述玻璃基板的一侧，所述分析设备设置在所述玻璃基板的另一侧，且与所述光源的位置对应。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，
当所述光源以使所述第一红外线垂直所述玻璃基板的方式发射所述第一红外线时，所述第一红外线垂直照射并穿过覆盖在所述玻璃基板上的所述固体薄膜，而获得的所述第二红外线直接垂直所述玻璃基板，进而被所述分析设备接收。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置进一步包括：
报警设备，所述报警设备与所述分析设备连接，用于当所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异不满足预设要求时，发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
当所述固体薄膜的红外吸收光谱图在波数1700cm-1至1800cm-1范围内的最大吸光度在第一预设范围内时，确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异满足所述预设要求，否则，确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异不满足所述预设要求。
10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
当所述固体薄膜的红外吸收光谱图在波数2300cm-1至3500cm-1范围内的最大吸光度在第二预设范围内时，确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异满足所述预设要求，否则，确定所述固体薄膜与所述标准薄膜之间的差异不满足所述预设要求。
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- 2017-07-11 CN CN201710561082.0A patent/CN107367479A/zh active Pending
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