CN107607595B

CN107607595B - 滤光片检测装置及方法

Info

Publication number: CN107607595B
Application number: CN201710861037.7A
Authority: CN
Inventors: 赵文龙; 王栋; 崔晓强; 徐海燕; 王钊; 齐超; 赵梓亨; 唐欢; 金贤镇
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Ordos Yuansheng Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Ordos Yuansheng Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: CN107607595A

Abstract

本发明提供一种滤光片检测装置，包括测量装置与数据处理装置，所述测量装置与所述数据处理装置电连接以便所述数据处理装置接收并处理所述测量装置采集的数据；所述测量装置包括相对设置的第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板内皆设有多个金属探针，所述第一电极板内的金属探针与所述第二电极板内的金属探针相互配合；所述数据处理装置内存储有所述第一电极板内的各金属探针和所述第二电极板内的各金属探针的预设坐标值。本发明的滤光片检测装置可确定滤光片中的异常剥离膜层，同时可确定该异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。相应地，本发明还提供了一种滤光片检测方法。

Description

滤光片检测装置及方法

技术领域

本发明涉及滤光片测量技术及显示技术领域，尤其涉及一种滤光片检测装置，以及相应的滤光片检测方法。

背景技术

彩色滤光片主要由玻璃基板、黑色矩阵、彩色层、保护层以及隔垫物构成。彩色滤光片作为TFT-LCD的重要组成部分，是决定液晶显示屏彩色化、显示屏色彩表现力的关键零组件。

在彩色滤光片制作的过程中，会出现膜层异常剥离的现象，而膜层发生异常剥离常常会导致产品出现多种不良状况，产品良率降低从而增加制造成本。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种滤光片检测装置，可确定滤光片中的异常剥离膜层，同时可确定该异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。

本发明的另一目的是提供一种滤光片检测方法，其运用于所述滤光片检测装置中，可确定滤光片中的异常剥离膜层以及该异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供平一种滤光片检测装置，其包括测量装置与数据处理装置，所述测量装置与所述数据处理装置电连接以便所述数据处理装置接收并处理所述测量装置采集的数据；所述测量装置包括相对设置的第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板内皆设有多个金属探针，所述第一电极板内的金属探针与所述第二电极板内的金属探针相互配合；所述数据处理装置内存储有所述第一电极板内的各金属探针和所述第二电极板内的各金属探针的预设坐标值。

具体地，所述测量装置还包括电源、绝缘壳体、第一平台和第二平台，所述第一平台设于所述绝缘壳体底端内侧面，所述第二平台设于所述绝缘壳体顶端内侧面；所述第一电极板和第二电极板设于所述第一平台与第二平台之间，所述第一电极板紧贴所述第一平台，所述第二电极板紧贴所述第二平台；所述第一平台和第二平台分别与所述电源正负极连接。

较佳地，所述第一电极板和第二电极板中的所有金属探针皆以行列形式排列，同一电极板内相同行或相同列中任意两相邻所述金属探针之间等间距设置。

较佳地，所述第一电极板的表面和第二电极板的表面皆设有保护层。

相应地，本发明还提供一种滤光片检测方法，其运用于上述任意一项技术方案所述的滤光片检测装置，包括如下步骤：S1：所述数据处理装置获取并记录待测滤光片厚度的实测值D₂；S2：所述数据处理装置计算并确定待测滤光片不计入某一膜层厚度时该滤光片的厚度D₂’；S3：所述数据处理装置计算D₂与D₂’的差值；S4：依次重复步骤S2和S3，确定每次不计入不同单一膜层的厚度时待测滤光片的厚度D₂’及D₂与D₂’的差值；S5：对比判断不计入不同单一膜层厚度时D₂与各D₂’的差值，以确定该差值为最小时所对应的未计入的膜层为异常剥离膜层。

进一步地，所述滤光片检测方法还包括如下具体步骤：所述数据处理装置计算所述异常剥离膜层中各点对应于所述第一电极板和第二电极板之间的电容值，确定该膜层中发生异常剥离的具体位置。

具体地，所述数据处理装置计算并确定D₂’的原理公式为：D₂’＝ε’ε₀s/(C-ε₀ ²s/D₁)；其中，ε’为待测滤光片不计入某一膜层的介电常数时该滤光片的介电常数，ε₀为真空介电常数，C为所述第一电极板和第二电极板之间的正常电容值，s为所述金属探针的截面积，D₁为所述第二电极板与待测滤光片上靠近所述第二电极板的端面之间的距离。

进一步地，所述滤光片检测方法还包括如下步骤：所述数据处理装置获取并记录经所述测量装置采集的所述第一电极板与第二电极板之间的正常电容值C。

进一步地，所述滤光片检测方法还包括如下步骤：所述数据处理装置获取并记录经所述测量装置采集的所述第一电极板与第二电极板之间的距离D。

进一步地，所述滤光片检测方法还包括如下步骤：所述数据处理装置获取并记录待测滤光片各膜层的厚度及各膜层的介电常数。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

本发明的滤光片检测装置，通过将滤光片中不计入某一膜层厚度时计算而得的该滤光片的厚度与滤光片的实际厚度或滤光片不计入该膜层厚度时滤光片的实际厚度进行比较，从而确定滤光片中的异常剥离膜层；同时，将所述第一电极板中的各金属探针和第二电极板中的各金属探针设定坐标值，并通过计算各金属探针对应于所述滤光片上表面与所述第一电极板之间的电容值，从而可确定异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。

本发明的滤光片检测装置中，通过将同一电极板中的金属探针按行列形式排列，并且同一电极板内相同行或相同列中任意两相邻所述金属探针之间等间距设置，可保证均匀地检测所述滤光片上表面与所述第一电极板之间各处的电容值，从而可较为精确地确定异常剥离膜层中发生异常剥离的位置。

本发明的滤光片检测方法包括如下步骤：S1：所述数据处理装置获取并记录待测滤光片厚度的实测值D₂；S2：所述数据处理装置计算并确定待测滤光片排除某一膜层后该滤光片的厚度D₂’；S3：所述数据处理装置计算D₂与D₂’的差值；S4：依次重复步骤S2和S3，确定每次不计入不同单一膜层的厚度时待测滤光片的厚度D₂’及D₂与D₂’的差值；S5：对比判断不计入不同单一膜层厚度时D₂与各D₂’的差值，以确定该差值为最小时所对应的未计入的膜层为异常剥离膜层。通常，发生异常剥离的膜层对应于所述滤光片上表面与所述第一电极板之间的电容值与正常电容值产生较大的偏离，而当D₂与D₂’的差值为最小时，对应的电容值C₂与C₂’差值为最大，故可据此判断发生异常剥离的膜层。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的滤光片检测装置的一种典型实施例的结构示意图，主要示出了测量装置；

图2为图1中第二电极板中设置金属探针的结构示意图；

图3为图1中第二电极板中金属探针的排布示意图；

图4为本发明的滤光片检测方法的流程示意图；

图5为本发明的滤光片检测方法中待测彩色滤光片与所述第一电极板、第二电极板的位置关系示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请结合图1、图2和图3，本发明的滤光片检测装置，包括测量装置100与数据处理装置(未图示，下同)。所述测量装置100与所述数据处理装置电连接以便所述数据处理装置接收并处理所述测量装置100采集的数据。所述测量装置100包括相对设置的第一电极板5和第二电极板9，并且所述第一电极板5和第二电极板9内皆设有多个金属探针14，所述第一电极板5内的金属探针14与所述第二电极板9内的金属探针14相互配合，同一电极板内任意两相邻所述金属探针14之间填充有绝缘材料15以使各所述金属探针14彼此绝缘。同时，所述第一电极板5中的各所述金属探针14与所述第二电极板9中的各所述金属探针14分别一一对应而标记有预设的坐标值，所有坐标值存储于所述数据处理装置内。

本发明的滤光片检测装置主要用于检测滤光片中发生异常剥离的膜层，同时确定异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置，从而有助于提高滤光片的良品率，节省制造成本。

请继续参阅图1，所述测量装置100还包括电源1、绝缘壳体6、第一平台4和第二平台8。具体地，所述第一平台4设于所述绝缘壳体6底端内侧面，所述第二平台8设于所述绝缘壳体6顶端内侧面，并且，所述第一平台4和第二平台8相对设置。所述第一电极板5和第二电极板9设于所述第一平台4和第二平台8之间，并且，所述第一电极板5紧贴所述第一平台4，所述第二电极板9紧贴所述第二平台8。所述第一平台4上设有第一导线柱13，所述第二平台8上设有第二导线柱7，因此，所述第一平台4通过所述第一导线柱13和第一导线3而与所述电源1连接，所述第二平台8通过所述第二导线柱7和第二导线2而与所述电源1连接。

下面详细介绍本发明的滤光片检测装置检测滤光片中发生异常剥离的膜层及确定异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置的原理与过程。

请继续参阅图1，待测滤光片11放置于所述第一电极板5上，并且该滤光片11完全处于所述第一电极板5和第二电极板9所限定的空间内。需要说明的是，本发明所述的滤光片，可以是液晶显示屏的彩色滤光片。

请参阅图5，通常，滤光片由多个膜层依次层叠构成。因此，首先需要确定滤光片中各膜层的厚度d₁、d₂、d₃、…、d_n以及各膜层的介电常数ε₁、ε₂、ε₃、…、ε_n，因此，滤光片的厚度与各膜层的厚度关系为：

D₂＝d₁+d₂+d₃+…+d_n …(1)

滤光片的总介电常数与各膜层的介电常数关系为：

ε_总＝ε₁+ε₂+ε₃+…+ε_n …(2)

据此可同时得到所述滤光片11不计入某一膜层时的实际厚度D₃及所述滤光片11不计入某一膜层的介电常数时该滤光片11的实际介电常数ε’，并将上述相关数据存储至所述数据处理装置中。需要说明的是，当所述滤光片11中的膜层数目为n时，对应得到n个不完全相同的D₃，换言之，所述滤光片11每次仅不计入某一膜层的厚度，直至确定该滤光片11中的每一膜层的厚度依次不被计入时对应的D₃为止。同理也可确定n个不完全相同的ε’。

根据所述测量装置100的结构，所述第一电极板5和第二电极板9之间的电容存在如下关系：

C＝C₁+C₂ …(3)

进一步有：

在公式(3)和(4)中，C为所述第一电极板5和第二电极板9之间的正常电容值，C₁为所述第二电极板9与所述滤光片11上表面(以说明书附图1为基准，下同)之间的正常电容值，C₂为所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间的正常电容值(以说明书附图1为基准，下同)，D₁为所述第二电极板9与所述滤光片11上表面之间的距离，ε₀为真空介电常数，s为所述金属探针14的截面积。

通常，所述第一电极板5与第二电极板9的位置固定不变，因此二者之间的距离D保持不变，二者之间的电容值C也保持不变。另一方面，D₂的测量较方便，因此，D₁可根据下列关系求得：

D₁＝D-D₂ …(5)

另一方面，根据公式(4)可得：

同理，当所述滤光片11不计入某一膜层的厚度时，可计算对应的滤光片11的厚度：

最终，可得到n个不完全相同的D₂’。

当所述滤光片11中的某一膜层出现异常剥离时，若不计入该膜层的厚度及介电常数，通过计算而得的所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间的电容值C₂’会偏离于正常的电容值C₂，结合公式(1)、(5)和(6)，或者结合公式(1)、(5)和(7)可知，当C₂’与C₂差值越大时，D₂’与D₃的差值越小。因此，通过将计算而得的D₂’与D₃进行比较，差异最小的则对应为出现异常剥离的膜层。

另一方面，由于所述数据处理装置中存储有所述第一电极板5中的各金属探针14的坐标值以及所述第二电极板9中的各金属探针14的坐标值，因此在确定了异常剥离膜层的同时，所述数据处理模块可计算各所述金属探针14对应的C₂’，从而可确定该异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。较佳地，所述第一电极板5与所述第二电极板9中相对设置的金属探针14的坐标值一致。

请继续参阅图3，为了规范化和具体化，所述第一电极板5和第二电极板9中的所有金属探针14皆以行列形式排列，同一电极板内相同行或相同列中任意两相邻所述金属探针14之间等间距设置。通过该设计，可保证均匀地检测所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间各处的电容值，从而可精确确定异常剥离的具体位置。

进一步地，所述第一电极板5表面设有第一保护层12，所述第二电极板9表面设有第二保护层10，从而可对所述第一电极板5和第二电极板9起保护作用。所述第一保护层12和第二保护层10产生的电容值皆为C₃，故有：

C＝C₁+C₂+2C₃ …(8)

进一步，有：

进而有：

同理，当所述滤光片11排除某一膜层后，可计算对应的滤光片11的厚度：

公式(8)、(9)、(10)、(11)中各参数的含义在前文中已有相应说明，在此不做赘述。需要说明的是，所述第一保护层12和第二保护层10的厚度较小，可忽略不计，因此所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间的距离仍可用D₂表示。

请参阅图4，相应地，本发明还提供一种滤光片检测方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1：所述数据处理装置获取并记录待测滤光片厚度的实测值D₂。

待测的滤光片11的厚度D₂可通过直接测量而得，也可通过产品规格书获取，并存储于所述数据处理装置中。

步骤S2：所述数据处理装置计算并确定待测滤光片不计入某一膜层厚度时该滤光片的厚度D₂’。

根据所述测量装置100的结构，所述第一电极板5和第二电极板9之间的电容存在如下关系，及上述公式(3)：

C＝C₁+C₂；

进一步有公式(4)：

将公式(4)变换可得公式(6)：

同理，当所述滤光片11不计入某一膜层厚度时，可计算对应的滤光片11的厚度，即公式(7)：

在上述四个公式中，C为所述第一电极板5和第二电极板9之间的正常电容值，C₁为所述第二电极板9与所述滤光片11上表面(以说明书附图1为基准)之间的正常电容值，C₂为所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间的正常电容值(以说明书附图1为基准，下同)，D₁为所述第二电极板9与所述滤光片11上表面之间的距离，ε₀为真空介电常数，ε_总为所述滤光片11的总介电常数，ε’为滤光片不计入某一膜层的介电常数时所述滤光片11的实际介电常数，s为所述金属探针14的截面积。

因此，在进行步骤S2或步骤S1之前，还要进行如下步骤：所述数据处理装置获取并记录经所述测量装置100采集的所述第一电极板5和第二电极板9之间的正常电容值C。

以及：所述数据处理装置获取并记录经所述测量模块100采集的所述第一电极板和第二电极板之间的距离D。故在D和D₂已知的情况下，得公式(5)：

D₁＝D-D₂。

请参阅图5，所述数据处理装置还要获取并记录待测滤光片11各膜层的厚度d₁、d₂、d₃、…、d_n及各膜层的介电常数ε₁、ε₂、ε₃、…、ε_n，并且有公式(1)：

D₂＝d₁+d₂+d₃+…+d_n；

以及公式(2)

ε_总＝ε₁+ε₂+ε₃+…+ε_n；

据此可同时得到滤光片11不计入某一膜层厚度时该滤光片11的实际厚度D₃及所述滤光片11不计入某一膜层的介电常数时该滤光片11的实际介电常数ε’，并将上述相关数据存储至所述数据处理装置中。当所述滤光片11中的膜层数目为n时，对应得到n个不完全相同的D₃，换言之，所述滤光片11每次仅不计入某一膜层的厚度，直至确定该滤光片11中的每一膜层的厚度依次不被计入时对应的D₃为止。同理也可确定n个不完全相同的ε’。

因此，在确定ε’、C和D₁的条件下，可计算D₂’。

步骤S3：所述数据处理装置计算D₂与D₂’的差值。

D₂与D₃的差值为未被计入的单一膜层的厚度，因此当确定D₂与D₂’的差值之后，D₃与D₂’的差值也可确定。

S4：依次重复步骤S2和S3，确定每次不计入不同单一膜层的厚度时待测滤光片的厚度D₂’及D₂与D₂’的差值；

S5：对比判断不计入不同单一膜层厚度时D₂与各D₂’的差值，以确定该差值为最小时所对应的未计入的膜层为异常剥离膜层。

当所述滤光片11中的某一膜层出现异常剥离时，若不计入该膜层的厚度及介电常数，通过计算而得的所述滤光片11上表面与所述第一电极板5之间的电容值C₂’会偏离于正常的电容值C₂，结合公式(1)、(5)和(6)，或者结合公式(1)、(5)和(7)可知，当C₂’与C₂差值越大时，D₂’与D₃的差值越小，同理，D₂’与D₂的差值也越小。因此，通过将计算而得的D₂’与D₃或D₂进行比较，差异最小的则对应为出现异常剥离的膜层。

同理，根据所述第一电极板5中各金属探针14的预设坐标值和第二电极板9中各金属探针14的预设坐标值，可同时确定异常剥离膜层中发生异常剥离的具体位置。

当所述第一电极板5的表面设有第一保护层12及所述第二电极板9的表面设有第二保护层10时确定异常剥离膜层的方法在前文中已有详尽描述，故不再赘述。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种滤光片检测装置，应用于对滤光片中的异常剥离膜层的检测，其特征在于，包括测量装置与数据处理装置；

所述测量装置与所述数据处理装置电连接以便所述数据处理装置接收并处理所述测量装置采集的数据；所述测量装置包括相对设置的第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板内皆设有多个金属探针，所述第一电极板内的金属探针与所述第二电极板内的金属探针相互配合，用于采集待测滤光片厚度的实测值D₂；

所述数据处理装置内存储有所述第一电极板内的各金属探针和所述第二电极板内的各金属探针的预设坐标值；所述数据处理装置用于获取并记录待测滤光片厚度的实测值D₂，计算并确定待测滤光片不计入某一膜层的厚度时该滤光片的厚度D₂’，计算D₂与D₂’的差值，依次确定每次不计入不同单一膜层的厚度时待测滤光片的厚度D₂’及D₂与D₂’的差值，通过对比判断不计入不同单一膜层厚度时D₂与各D₂’的差值，以确定该差值为最小时所对应的未计入的膜层为异常剥离膜层。

2.根据权利要求1所述的滤光片检测装置，其特征在于，所述测量装置还包括电源、绝缘壳体、第一平台和第二平台，所述第一平台设于所述绝缘壳体底端内侧面，所述第二平台设于所述绝缘壳体顶端内侧面；所述第一电极板和第二电极板设于所述第一平台与第二平台之间，所述第一电极板紧贴所述第一平台，所述第二电极板紧贴所述第二平台；所述第一平台和第二平台分别与所述电源正负极连接。

3.根据权利要求1所述的滤光片检测装置，其特征在于，所述第一电极板和第二电极板中的所有金属探针皆以行列形式排列，同一电极板内相同行或相同列中任意两相邻所述金属探针之间等间距设置。

4.根据权利要求1所述的滤光片检测装置，其特征在于，所述第一电极板的表面和第二电极板的表面皆设有保护层。

5.一种滤光片检测方法，其特征在于，运用于权利要求1-4中任意一项所述的滤光片检测装置，包括如下步骤：

S1：所述数据处理装置获取并记录待测滤光片厚度的实测值D₂；

S2：所述数据处理装置计算并确定待测滤光片不计入某一膜层的厚度时该滤光片的厚度D₂’；

S3：所述数据处理装置计算D₂与D₂’的差值；

6.根据权利要求5所述的滤光片检测方法，其特征在于，还包括如下具体步骤：

所述数据处理装置计算所述异常剥离膜层中各点对应于所述第一电极板和第二电极板之间的电容值，确定该膜层中发生异常剥离的具体位置。

7.根据权利要求5所述的滤光片检测方法，其特征在于，所述数据处理装置计算并确定D₂’的原理公式为：

D₂’＝ε’ε₀s/(C-ε₀ ²s/D₁)；

其中，ε’为待测滤光片不计入某一膜层的介电常数时该滤光片的介电常数，ε₀为真空介电常数，C为所述第一电极板和第二电极板之间的正常电容值，s为所述金属探针的截面积，D₁为所述第二电极板与待测滤光片上靠近所述第二电极板的端面之间的距离。

8.根据权利要求7所述的滤光片检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

所述数据处理装置获取并记录经所述测量装置采集的所述第一电极板与第二电极板之间的正常电容值C。

9.根据权利要求7所述的滤光片检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

所述数据处理装置获取并记录经所述测量装置采集的所述第一电极板与第二电极板之间的距离D。

10.根据权利要求7所述的滤光片检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

所述数据处理装置获取并记录待测滤光片各膜层的厚度及各膜层的介电常数。