CN107421967A - 一种玻璃检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例的玻璃检测装置用于解决原玻璃基板内部缺少有效检测手段的技术问题。玻璃检测装置包括微波透波载台、微波发射天线和微波接收天线，所述微波发射天线和所述微波接收天线分别位于所述微波透波载台的两侧，所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面相对。本发明的玻璃检测装置形成对玻璃内部的检测结构，结合微波波束的扫描位置可以准确检测出原玻璃基板的缺陷位置。本发明实施例的玻璃检测装置检测速度快，玻璃内部缺陷定位准确，并具有一定缺陷种类分辨的性能。本发明实施例还包括玻璃检测方法。

Description

一种玻璃检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及显示面板检测系统和方法，特别涉及一种玻璃检测装置及检测方法。

背景技术

在AMOLED(即Active-matrix organic light emitting diode)等类型的显示面板生产过程中，对承载显示单元和电路的原玻璃基板(即bare glass)进行质量检测以发现质量缺陷。目前只能通过CCD检测原玻璃基板表面有无出现划伤、污点等，对于基板内部缺陷却无法进行有效地检测，而内部缺陷很有可能在后续的制程过程中发生破片等基板损害。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种玻璃检测装置及检测方法，用于解决原玻璃基板内部缺少有效检测手段的技术问题。

本发明的玻璃检测装置，包括微波发射天线和微波接收天线，所述微波发射天线和所述微波接收天线分别位于待检测原玻璃基板的两侧，所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面相对。

在一个实施例中还包括微波透波载台，所述微波透波载台贴合承载所述待检测原玻璃基板。

在一个实施例中所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线重合且所述口面轴线与所述微波透波载台垂直。

在一个实施例中还包括微波发生器和微波信号检测仪，所述微波发生器的射频信号输出端口连接所述微波发射天线的馈源，所述微波信号检测仪的检测信号输入端口连接所述微波接收天线的馈源，所述微波发生器的旁路检测端口连接所述微波信号检测仪的参考信号输入端口。

在一个实施例中还包括第二微波接收天线，所述第二微波接收天线与所述微波发射天线位于所述待检测原玻璃基板的同一侧，所述第二微波接收天线的口面朝向所述微波发射天线口面所面对的待检测原玻璃基板局部。

在一个实施例中所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线重合且与所述第二微波接收天线的口面轴线位于垂直所述微波透波载台的同一垂直平面内，所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线与所述承载面斜交；所述第二微波接收天线的口面轴线与所述微波发射天线的口面轴线的反射线平行。

在一个实施例中还包括微波发生器和微波信号检测仪，所述微波发生器的射频信号输出端口连接所述微波发射天线的馈源，所述微波信号检测仪的检测信号输入端口连接所述微波接收天线的馈源，所述微波信号检测仪的第二检测信号输入端口连接所述第二微波接收天线的馈源，所述微波发生器的旁路检测端口连接所述微波信号检测仪的参考信号输入端口。

本发明的玻璃检测方法，包括：

固定原玻璃基板；

在所述原玻璃基板的一侧采用扫描微波波束扫描所述原玻璃基板；

在所述原玻璃基板的另一侧同步接收透射微波波束并对所述透射微波波束的物理参数进行检测。

在一个实施例中还包括：

在所述扫描微波波束扫描所述原玻璃基板的一侧同步接收反射微波波束并对所述反射微波波束的物理参数进行检测。

在一个实施例中还包括：

将所述扫描微波波束作为所述检测的参考信号。

本发明的玻璃检测装置及检测方法利用微波的干涉、衍射、穿透、反射和吸收等特性，利用原玻璃基板和微波透波载台的微波透射特性，利用微波发射天线和微波接收天线同步在原玻璃基板两侧移动并发射/接收微波信号，形成对玻璃内部的检测结构。通过微波信号检测仪及时捕捉这种功率以及相位变化，并结合微波波束的扫描位置可以准确检测出原玻璃基板的缺陷位置。本发明实施例的玻璃检测装置检测速度快，玻璃内部缺陷定位准确，并具有一定缺陷种类分辨的性能。

附图说明

图1为本发明一实施例玻璃检测装置的结构示意图。

图2为本发明另一实施例玻璃检测装置的结构示意图。

图3为本发明一实施例玻璃检测方法的流程示意图。

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。

附图中的步骤编号仅用于作为该步骤的附图标记，不表示执行顺序。

图1为本发明一实施例玻璃检测装置的结构示意图。如图1所示本实施例中包括微波透波载台10、微波发生器20、微波发射天线30、微波接收天线40和微波信号检测仪50，微波发生器20用于产生射频信号，微波信号检测仪50用于检测接收的射频信号的物理特征，微波发射天线30用于连接微波发生器20形成射频信号定向辐射，微波接收天线40用于定向接收射频信号向微波信号检测仪50传输。微波发生器20的射频信号输出端口连接微波发射天线30的馈源，微波信号检测仪50的检测信号输入端口连接微波接收天线40的馈源，微波发射天线30和微波接收天线40分别位于微波透波载台10的两侧(附图中为上、下两侧)，微波发射天线30和微波接收天线40的口面相对且与微波透波载台10大致平行。

原玻璃基板05安置在微波透波载台10上与微波透波载台10保持相同延展方向，受步进机构牵引的微波发射天线30和微波接收天线40同步在微波透波载台10的两侧移动形成平面扫描。

微波透波载台10采用微波透波材料制成，透波材料能透射电磁波，其介电特性稳定，例如微波透波材料采用低介电系数塑料复合材料、玻璃、无机盐、玻璃纤维、陶瓷等材料，形成具有自支撑性的承载平台，承载原玻璃基板。微波透波材料对射频信号的衰减具有可测量性，衰减程度与微波透波材料的厚度和介电常数相关，微波透波材料对射频信号的衰减可以作为射频信号接收端的初始偏移误差值计量，该衰减量通常可以忽略。

微波发生器20用于产生稳定的微波频段的射频信号。通常采用射频信号源或射频信号发生器作为微波发生器20。微波发生器20可以在300MHz至30GHz频段内输出固定频率和相位的射频信号。

微波发射天线30和微波接收天线40优选采用相同类型和尺寸的微波天线。例如采用低增益的卡塞格伦天线，利用卡塞格伦天线的副面和主面的二次反射形成平行微波波束使得信号辐射强度趋于均匀。同时利用低增益结构特点采用小口径天线，减小辐射信号主瓣的半功率角度，使得辐射信号主瓣的方向指向更准确，辐射信号散射的损失更小，辐射信号功率更向辐射信号主瓣的轴线集中。

微波信号检测仪50用于检测接收的射频信号的物理特征参数。微波信号检测仪50可以采用频谱分析仪、功率计、噪声系数分析仪、相位噪声测试仪等微波物理特征参数的测量设备。物理特征参数包括以下参数中的一种或几种：

复数散射参数的幅度、相位频率特性、输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。

本发明实施例的玻璃检测装置利用微波的干涉、衍射、穿透、反射和吸收等特性，利用原玻璃基板05和微波透波载台10的微波透射特性，利用微波发射天线30和微波接收天线40同步在原玻璃基板05两侧移动并发射/接收微波信号，形成对玻璃内部的检测结构。当发射的扫描微波波束在原玻璃基板05上逐步移动扫描时，由于微波透波载台10整体的微波透射特征预先可测，微波透波载台10对微波波束的影响因素可以过滤。

如图1所示，当扫描微波波束a1在原玻璃基板05内部或表面未受到颗粒或裂纹影响时，微波波束的功率信号和相位信号在微波接收天线40一侧的透射微波波束与微波发射天线30一侧的扫描微波波束的信号差别主要集中在幅值和增益指标上，通过微波信号检测仪50可以进行定量比较。

如图1所示，当微波波束a2在原玻璃基板05内部受到裂纹影响时，由于裂纹处的光学折射/反射现象导致具有光学特性的微波波束会发生折射乃至反射形成反射微波波束，进而造成辐射至微波接收天线40一侧的微波波束的功率信号和相位信号发生变化，通过微波信号检测仪50可以进行具体信号参数的变化识别。

如图1所述，当微波波束a3在原玻璃基板05内部受到颗粒影响时，由于颗粒形状的不确定性颗粒边缘会导致微波波束出现折射、反射或散射等光学现象，使得微波波束的功率信号、相位信号以及频率在微波接收天线40一侧出现较大的变化，通过微波信号检测仪50可以进行具体信号参数的变化识别，根据信号功率和信号相位等信号参数做出颗粒类型判断。通过微波信号检测仪50及时捕捉这种功率以及相位变化，并结合微波波束的扫描位置可以准确检测出原玻璃基板05的缺陷位置。本发明实施例的玻璃检测装置检测速度快，玻璃内部缺陷定位准确，并具有一定缺陷种类分辨的性能。

如图1所示，本发明实施例玻璃检测装置的一种优选结构是微波发射天线30和微波接收天线40的口面轴线重合(即两个天线的辐射信号主瓣最大化重合)，且口面轴线与微波透波载台10垂直。垂直可以保证尽量减少反射信号的功率幅值，避免出现对微波发射天线30辐射信号的干扰。

如图1所示，本发明实施例玻璃检测装置的一种优选结构是微波发生器20的旁路检测端口连接微波信号检测仪50的参考信号输入端口。旁路检测端口输出的低功率信号与微波发生器20输出的高功率射频信号相位、频率实时同步，作为信号检测的基准参考信号克服微波信号检测仪50接受的辐射信号受温、湿度影响出现的频移现象误差，有效提升检测精度。

如图1所示，本发明实施例玻璃检测装置的一种优选结构是利用夹具固定在原玻璃基板05的边缘，形成对原玻璃基板05的支撑，省略微波透波载台10，减低成本并减低对透射微波波束的功率损耗。

图2为本发明另一实施例玻璃检测装置的结构示意图。如图2所示在上述实施例基本结构不变的基础上，还包括第二微波接收天线45，微波信号检测仪50的第二检测信号输入端口连接第二微波接收天线45的馈源，第二微波接收天线45与微波发射天线30位于微波透波载台10的同一侧(附图中为上侧)，微波发射天线30和微波接收天线40的口面相对设置，第二微波接收天线45的口面朝向微波发射天线30和微波接收天线40的口面间的微波透波载台10局部，即微波发射天线30的口面所面对的微波透波载台局部(当省略微波透波载台时是待检测原玻璃基板局部)。

原玻璃基板05安置在微波透波载台10上，受步进机构牵引的微波发射天线30、微波接收天线40和第二微波接收天线45同步在微波透波载台10的两侧形成平面扫描。

如图2所示本发明实施例的玻璃检测装置的各天线当扫描微波波束b1在原玻璃基板05内部或表面未受到颗粒或裂纹影响时，微波波束的功率信号和相位信号主要分解为在微波接收天线40一侧的透射微波波束与第二微波接收天线45一侧的反射微波波束，信号差别主要集中在幅值和增益指标上，通过微波信号检测仪50可以对反射微波波束和透射微波波束的幅值和增益参数进行定量比较。如图2所示当微波波束b2在原玻璃基板05内部受到裂纹影响时，由于裂纹处的光学折射反射现象导致具有光学特性的微波波束会发生折射乃至反射，进而影响到透射至微波接收天线40一侧和反射至第二微波接收天线45一侧的的微波波束的功率信号和相位信号发生变化，通过微波信号检测仪50可以进行具体信号参数的变化识别。如图2所述当微波波束b3在原玻璃基板05内部受到颗粒影响时，由于颗粒形状的不确定性颗粒边缘会导致微波波束出现折射、反射或散射等光学现象，使得微波波束的功率信号和相位信号在微波接收天线40一侧和第二微波接收天线45一侧出现较大的变化，通过微波信号检测仪50可以进行具体信号参数的变化识别，根据参杂的信号频率和信号相位等信号参数做出颗粒类型判断。通过微波信号检测仪50及时捕捉这种功率以及相位变化，并结合微波波束的扫描位置可以准确检测出原玻璃基板05的瑕疵位置。本发明实施例的玻璃检测装置检测速度快，瑕疵定位准确，并具有一定瑕疵种类分辨的性能。

如图2所示本发明实施例玻璃检测装置的一种优选结构是微波发射天线30和微波接收天线40的口面轴线重合(即两个天线的辐射信号主瓣最大化重合)，同时微波发射天线30和微波接收天线40与第二微波接收天线45位于垂直所述微波透波载台的同一垂直平面内，同时微波发射天线30和微波接收天线40的口面轴线与微波透波载台10斜交。第二微波接收天线45的口面轴线与微波发射天线30的口面轴线的反射线平行，即第二微波接收天线45的口面轴线与微波发射天线30的口面轴线在微波透波载台10上相交，同时第二微波接收天线45的口面轴线与微波发射天线30的口面轴线的反射线平行，甚至重合，所述微波发射天线30的口面轴线的反射线为微波发射天线30的口面轴线在原玻璃基板05上的反射线。

图3为本发明一实施例玻璃检测方法的流程示意图。如图3所示本发明实施例的玻璃检测方法利用微波波束的光学特性采用微波波束检测原玻璃基板的内部缺陷，判断内部缺陷的的类型和位置。参考图1和图2本发明实施例的玻璃检测方法包括：

步骤50：通过微波透波载台或夹具固定支撑(待检测)原玻璃基板05；

步骤100：在(待检测)原玻璃基板05的一侧采用扫描微波波束扫描原玻璃基板05。

步骤200：在原玻璃基板05的另一侧同步接收透射微波波束并对透射微波波束的物理参数进行检测。

本发明实施例的玻璃检测方法利用扫描微波波束的折射、透射等光学特性检测原玻璃基板05内部的裂纹或颗粒缺陷，根据对接收的透射微波波束的幅值、增益、相位或频移等特征参数的判断结合扫描位置确定内部缺陷的位置和基本属性。在微波检测技术中，透射微波波束的信号幅值与固体颗粒的大小负相关，透射微波波束的信号增益与空洞方向正相关，透射微波波束的信号相位与密集小颗粒造成的同源干扰正相关，透射微波波束的信号频移与介质缺陷正相关。本发明实施例的玻璃检测方法有效提升了原玻璃基板检测的精度和准确性，避免了原玻璃基板的潜在缺陷造成显示面板成品良品率的影响。

在本发明实施例的玻璃检测方法中，还包括：

步骤300：在(微波透波载台10上的)扫描微波波束扫描原玻璃基板05的一侧同步接收反射微波波束并对反射微波波束的物理参数进行检测。

本发明实施例的玻璃检测方法利用扫描微波波束的折射、透射等光学特性检测原玻璃基板05内部的裂纹或颗粒缺陷，利用扫描微波波束的反射、散射等光学特性检测原玻璃基板05内部的裂纹或颗粒缺陷，根据对接收的透射微波波束和反射微波波束的幅值、增益、相位或频移等特征参数的综合判断结合扫描位置确定内部缺陷的位置。

在本发明实施例的玻璃检测方法中，步骤200包括：

将扫描微波波束作为检测透射微波波束的参考信号。

在本发明实施例的玻璃检测方法中，步骤300包括：

将扫描微波波束作为检测透射微波波束和反射微波波束的参考信号。

在本发明实施例的玻璃检测方法中，步骤100还包括：

在原玻璃基板05一侧(上侧)设置发射扫描微波波束的微波发射天线30。

在原玻璃基板05另一侧(下侧)设置接收透射微波波束的微波接收天线40。

微波发射天线30和微波接收天线40的口面相对且与微波透波载台10大致平行。

牵引微波发射天线30和微波接收天线40同步在原玻璃基板05的两侧形成平面扫描。

在本发明实施例的玻璃检测方法中，步骤300还包括：

在原玻璃基板05的设置微波发射天线30的一侧设置接收反射微波波束的第二微波接收天线45，微波发射天线30和微波接收天线40的口面相对，第二微波接收天线45的口面朝向微波发射天线30和微波接收天线40的口面间的原玻璃基板局部。

牵引的微波发射天线30、微波接收天线40和第二微波接收天线45同步在原玻璃基板05的两侧形成平面扫描。

本发明实施例中玻璃检测方法的具体实现和有益效果可参见玻璃检测装置，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃检测装置，包括微波发射天线和微波接收天线，其特征在于所述微波发射天线和所述微波接收天线分别位于待检测原玻璃基板的两侧，所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面相对。

2.如权利要求1所述的玻璃检测装置，其特征在于还包括微波透波载台，所述微波透波载台贴合承载所述待检测原玻璃基板。

3.如权利要求1或2所述的玻璃检测装置，其特征在于所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线重合且所述口面轴线与所述微波透波载台垂直。

4.如权利要求3所述的玻璃检测装置，其特征在于还包括微波发生器和微波信号检测仪，所述微波发生器的射频信号输出端口连接所述微波发射天线的馈源，所述微波信号检测仪的检测信号输入端口连接所述微波接收天线的馈源，所述微波发生器的旁路检测端口连接所述微波信号检测仪的参考信号输入端口。

5.如权利要求1或2所述的玻璃检测装置，其特征在于还包括第二微波接收天线，所述第二微波接收天线与所述微波发射天线位于所述待检测原玻璃基板的同一侧，所述第二微波接收天线的口面朝向所述微波发射天线口面所面对的待检测原玻璃基板局部。

6.如权利要求5所述的玻璃检测装置，其特征在于所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线重合且与所述第二微波接收天线的口面轴线位于垂直所述微波透波载台的同一垂直平面内，所述微波发射天线和所述微波接收天线的口面轴线与所述承载面斜交；所述第二微波接收天线的口面轴线与所述微波发射天线的口面轴线的反射线平行。

7.如权利要求5所述的玻璃检测装置，其特征在于还包括微波发生器和微波信号检测仪，所述微波发生器的射频信号输出端口连接所述微波发射天线的馈源，所述微波信号检测仪的检测信号输入端口连接所述微波接收天线的馈源，所述微波信号检测仪的第二检测信号输入端口连接所述第二微波接收天线的馈源，所述微波发生器的旁路检测端口连接所述微波信号检测仪的参考信号输入端口。

8.一种玻璃检测方法，包括：

固定原玻璃基板；

在所述原玻璃基板的一侧采用扫描微波波束扫描所述原玻璃基板；

在所述原玻璃基板的另一侧同步接收透射微波波束并对所述透射微波波束的物理参数进行检测。

9.如权利要求8所述的玻璃检测方法，其特征在于还包括：

在所述扫描微波波束扫描所述原玻璃基板的一侧同步接收反射微波波束并对所述反射微波波束的物理参数进行检测。

10.如权利要求8或9任一所述的玻璃检测方法，其特征在于还包括：

将所述扫描微波波束作为所述检测的参考信号。