一种导光板透过率光谱的测试装置及方法

摘要

本发明涉及光谱测试技术领域，特别涉及一种导光板透过率光谱的测试方法及装置。该测试装置，包括：混光腔单元，用于向待测导光板提供光谱连续、尺寸与待测导光板相适应的线状光源；导光板放置单元，其位于混光腔单元的一侧，用于使得不同厚度的待测导光板的出光面接收足够的入光光源；测试镜头，位于待测导光板的正上方，并可在待测导光板中心与待测导光板入光面之间水平移动。本发明提供的导光板透过率光谱的测试装置及测试方法，该装置结构简单，操纵方便，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

权利要求

1.一种导光板透过率光谱的测试装置，其特征在于，包括：混光腔单元，用于向待测导光板提供光谱连续、尺寸与待测导光板相适应的线状光源；

导光板放置单元，其位于混光腔单元的一侧，用于使得不同厚度的待测导光板的入光面接收足够的入射光；

测试镜头，位于待测导光板的正上方，并可在待测导光板中心与待测导光板入光面之间水平移动；

所述混光腔单元包括：混光腔外壳，所述混光腔外壳内设有灯反射罩，所述灯反射罩中放置标准光源；

所述混光腔外壳的一侧设有通光缝，所述标准光源和通光缝之间依次设有滤光片、均光片和可调漏光缝；

所述标准光源包括多个串联连接的标准灯；

所述灯反射罩由多个垂直方向上的截线为椭圆，水平方向上的截线为抛物线的曲面单元组成，每个曲面单元的水平截线焦点、垂直截线焦点均与一个标准灯重合；所述灯反射罩的垂直截线为椭圆的另一个焦点与通光缝相重合。

2.如权利要求1所述的导光板透过率光谱的测试装置，其特征在于，所述导光板放置单元包括导光板底座、高度垫片和反射片，所述导光板底座上放置不同厚度的高度垫片，所述高度垫片上放置反射片，在反射片上放置待测导光板。

3.如权利要求2所述的导光板透过率光谱的测试装置，其特征在于，所述导光板底座的上表面低于混光腔中的通光缝，所述待测导光板的出光面朝上，入光面与混光腔的通光缝相对应。

4.一种利用权利要求1-3任一项所述的测试装置进行的导光板透过率光谱的测试方法，其特征在于，测量导光板的出光光谱值；

测量导光板的入光光谱值；

导光板透过率光谱值＝出光光谱值/入光光谱值；

所述测量导光板的出光光谱值具体包括步骤：

选择适当高度的高度垫片，将待测导光板及反射片放置在高度垫片上，使待测导光板的入光面与混光腔中通光缝相对应；

根据待测导光板的厚度选择合适宽度的漏光缝，使漏光缝的宽度小于导光板的厚度；

点亮标准灯，待光谱稳定；

将测试镜头移动至待测导光板的中心点，读取出光光谱。

5.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述测量导光板的入光光谱值具体包括步骤：出光光谱测试完毕后，保持混光腔单元状态不变，撤掉高度垫片、反射片、待测导光板；

安装45度角的反射镜；移动测试镜头，对准反射镜内所反射出的漏光缝成像，读取入光光谱。

说明书

一种导光板透过率光谱的测试装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光谱测试技术领域，特别涉及一种导光板透过率光谱的测试方法及装置。

背景技术

[0002] 随着显示科技的快速发展，液晶显示装置（如液晶电视、液晶显示器、液晶显示屏等）凭借低压驱动、平板结构、显示信息量大、易于彩色化、长寿命、无辐射无污染等优点在生产和生活中的应用越来越广泛。然而，液晶显示装置是一种被动型显示装置，其本身不能发光，需要靠调制外界光达到显示的目的。因此，背光源在液晶显示装置中的地位显得尤为重要。

[0003] 而导光板是侧入式背光源中起到非常重要作用的部件之一。如图1所示，为导光板结构示意图。该导光板11为聚甲基丙烯酸甲酯材质的无色透明板，并在其底面通过印刷、注塑等方法制作出一定分布的光学网点13。导光板11的至少一侧设计为入光面14，光源通过入光面14射入导光板11，经过导光板表面内侧与光学网点的多次反射后，从导光板11的上表面即出光面15射出，形成均匀的面光源。

[0004] 由于聚甲基丙烯酸甲酯材质、光学网点材质对不同波长的光吸收率并不相同，因此，入光面14的入射光与出光面15的出射光光谱会有差异，从而造成导光板出射光色度的偏移。如果直接使用光源光谱进行计算，会使液晶显示器的色度计算结果出现误差，影响产品质量和生产效率。

发明内容

[0005] （一）要解决的技术问题

[0006] 本发明的目的是提供一种导光板透过率光谱的测试方法及装置等缺陷。

[0007] （二）技术方案

[0008] 为了实现上述目的，本发明一方面提供一种导光板透过率光谱的测试装置，包括：

[0009] 混光腔单元，用于向待测导光板提供光谱连续、尺寸与待测导光板相适应的线状光源；

[0010] 导光板放置单元，其位于混光腔单元的一侧，用于使得不同厚度的待测导光板的出光面接收足够的入光光源；

[0011] 测试镜头，位于待测导光板的正上方，并可在待测导光板中心与待测导光板入光面之间水平移动。

[0012] 进一步地，所述混光腔单元包括：混光腔外壳，所述混光腔外壳内设有灯反射罩，所述灯反射罩中放置标准光源；

[0013] 所述混光强外壳的一侧设有通光缝，所述标准光源和通光缝之间一次设有滤光片、均光片和可调漏光缝。

[0014] 进一步地，所述标准光源包括多个串联连接的标准灯。

[0015] 进一步地，所述灯反射罩由多个垂直方向上的截线为椭圆，水平方向上的截线为抛物线的曲面单元组成，每个曲面单元的水平截线焦点、垂直截线焦点均与一个标准灯重合；所述灯反射罩的垂直截线为椭圆的另一个焦点与通光缝相重合。

[0016] 进一步地，所述导光板放置单元包括导光板底座、高度垫片和反射片，所述导光板底座上放置不同厚度的高度垫片，所述高度垫片上放置反射片，在反射片上放置待测导光板。

[0017] 进一步地，所述导光板底座的上表面低于混光腔中的通光缝，所述待测导光板的出光面朝上，入光面与混光腔的通光缝相配合。

[0018] 另一方面，本发明还提供一种导光板透过率光谱的测试方法，测量导光板的出光光谱值；

[0019] 测量导光板的入光光谱值；

[0020] 导光板透过率光谱值=出光光谱值/入光光谱值。

[0021] 进一步地，所述测量导光板的出光光谱值具体包括步骤：

[0022] 选择适当高度的高度垫片，将待测导光板及反射片放置在高度垫片上，使待测导光板的入光面与混光腔中通光缝相对应；

[0023] 根据待测导光板的厚度选择合适宽度的漏光缝，使漏光缝的宽度小于导光板的厚度；

[0024] 点亮标准灯，待光谱稳定；

[0025] 将测试镜头移动至待测导光板的中心点，读取出光光谱。

[0026] 进一步地，所述测量导光板的入光光谱值具体包括步骤：

[0027] 出光光谱测试完毕后，保持混光腔单元状态不变，撤掉高度垫片、反射片、待测导光板；

[0028] 安装45度角的反射镜；移动测试镜头，对准反射镜内所反射出的漏光缝成像，读取入光光谱。

[0029] （三）有益效果

[0030] 本发明提供的导光板透过率光谱的测试装置及测试方法，该装置结构简单，操纵方便，使用标准照明体作为光源，通过反射片和透光缝调整为线光源进入侧入式导光板中，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

附图说明

[0031] 图1为现有技术中一种导光板结构示意图；

[0032] 图2为冷阴极荧光灯光谱示意图；

[0033] 图3为白光发光二极管光谱示意图；

[0034] 图4为本发明实施例导光板透过率光谱的测试装置中混光腔单元中标准光源光谱示意图；

[0035] 图5为本发明实施例导光板透过率光谱的测试装置示意图；

[0036] 图6为本发明实施例导光板透过率光谱的测试装置中测量导光板入光光谱装置示意图；

[0037] 图7为本发明实施例导光板透过率光谱的测试装置标准光源灯条及反射灯罩示意图；

[0038] 图8为本发明实施例导光板透过率光谱的测试装置中混光腔单元截面俯视示意图。

[0039] 其中：1：标准光源；2：灯反射罩；3：混光腔单元；4：滤光片；5：均光片；6：可调漏光缝；7：通光缝；8：导光板底座；9：高度垫片；10：反射片；11：待测导光板；12：测试镜头；13：反射镜；14：入光面；15：出光面；16：灯反射外壳。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0041] 由于液晶显示器中的背光源通常使用冷阴极荧光灯或白光发光二极管作为光源，图2和图3分别是冷阴极荧光灯和白光发光二极管的光谱，从图中可以看出，这两种光源的光谱都是非连续性光谱，如果使用这两种光源进行测试，则将在相对强度较小的波长处产生较大的误差。（即图2图3中的纵坐标较小的区域）。图4为标准光源的光谱，从图中可以看出，该标准光源的光谱为连续性光谱，只有使用连续性光谱作为导光板光源，才能够测得不同波长下导光板透过率的完整光谱。但由于在液晶显示器侧入式背光源中，导光板通常厚度较小，约0.4毫米~4毫米，难以具有与之尺寸相匹配的标准光源进行测试，因此，本发明实施例中采用特定结构的混光腔来产生亮度均匀、光谱连续，尺寸与液晶显示器侧入式背光源导光板尺寸相适应的线状光源，用于导光板透过率光谱的测定，从而解决了导光板透过率光谱无法测试的技术问题。

[0042] 作为本发明的第一个技术方案，所述导光板透过率光谱的测试装置，包括：

[0043] 混光腔单元，用于向待测导光板提供光谱连续、尺寸与待测导光板相适应的线状光源；

[0044] 导光板放置单元，其位于混光腔单元的一侧，用于使得不同厚度的待测导光板的出光面接收足够的入光光源；

[0045] 测试镜头，位于待测导光板的正上方，并可在待测导光板中心与待测导光板入光面之间水平移动。

[0046] 本发明的第二个技术方案，在第一个技术方案的基础上，所述混光腔单元包括：混光腔外壳，所述混光腔外壳内设有灯反射罩，所述灯反射罩中放置标准光源；

[0047] 所述混光强外壳的一侧设有通光缝，所述标准光源和通光缝之间依次设有滤光片、均光片和可调漏光缝。

[0048] 本发明的第三个技术方案，在上述第二个技术方案的基础上，所述标准光源包括多个串联连接的标准灯。

[0049] 本发明的第四个技术方案，在上述第三个技术方案的基础上，所述灯反射罩由多个垂直方向上的截线为椭圆，水平方向上的截线为抛物线的曲面单元组成，每个曲面单元的水平截线焦点、垂直截线焦点均与一个标准灯重合；所述灯反射罩的垂直截线为椭圆的另一个焦点与通光缝相重合。

[0050] 本发明的第五个技术方案，在上述任一技术方案的基础上，所述导光板放置单元包括导光板底座、高度垫片和反射片，所述导光板底座上放置不同厚度的高度垫片，所述高度垫片上放置反射片，在反射片上放置待测导光板。

[0051] 本发明的第六个技术方案，在上述第五个技术方案的基础上，所述导光板底座的上表面低于混光腔中的通光缝，所述待测导光板的出光面朝上，入光面与混光腔的通光缝相对应。

[0052] 本发明的第七个技术方案，一种利用上述任一技术方案所述的测试装置进行光板透过率光谱的测试方法，

[0053] 测量导光板的出光光谱值；

[0054] 测量导光板的入光光谱值；

[0055] 导光板透过率光谱值=出光光谱值/入光光谱值。

[0056] 本发明的第八个技术方案，在第七个技术方案的基础上，所述测量导光板的出光光谱值具体包括步骤：

[0057] 选择适当高度的高度垫片，将待测导光板及反射片放置在高度垫片上，使待测导光板的入光面与混光腔中通光缝相对应；

[0058] 根据待测导光板的厚度选择合适宽度的漏光缝，使漏光缝的宽度小于导光板的厚度；

[0059] 点亮标准灯，待光谱稳定；

[0060] 将测试镜头移动至待测导光板的中心点，读取出光光谱。

[0061] 本发明的第九个技术方案，在上述第七个技术方案的基础上，所述测量导光板的入光光谱值具体包括步骤：

[0062] 出光光谱测试完毕后，保持混光腔单元状态不变，撤掉高度垫片、反射片、待测导光板；

[0063] 安装45度角的反射镜；移动测试镜头，对准反射镜内所反射出的漏光缝成像，读取入光光谱。

[0064] 为了计算导光板的透过率，必须通过测试得到导光板出光面15和入光面14处所经过的光的光谱。如图5-8所示，本发明实施例提供一种导光板透过率光谱的测试装置，包括：

[0065] 混光腔单元3，用于向待测导光板11提供亮度均匀、光谱连续、尺寸与待测导光板相适应的线状光源；

[0066] 导光板放置单元，其位于混光腔单元3的一侧，用于使得不同厚度的待测导光板的出光面接收足够的入光光源；

[0067] 测试镜头12，位于待测导光板11的正上方，并可在待测导光板11中心与待测导光板11入光面之间水平移动。

[0068] 本发明提供的导光板透过率光谱的测试装置结构简单，操纵方便，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

[0069] 具体的，所述混光腔单元3包括：混光腔外壳16，所述混光腔外壳16内设有灯反射罩2，所述灯反射罩2中放置标准光源1；

[0070] 该标准光源1包括多个串联连接的标准灯。所述灯反射罩2由多个垂直方向上的截线为椭圆，水平方向上的截线为抛物线的曲面单元组成，每个曲面单元的水平截线焦点、垂直截线焦点均与一个标准灯重合，所述灯反射罩的垂直截线为椭圆的另一个焦点与通光缝相重合。以保证标准光源发出的光能够在通光缝7处重新汇聚，并向待测导光板入光面射出。

[0071] 混光腔外壳16的一侧设有通光缝7，所述标准光源1和通光缝7之间一次设有滤光片4、均光片5和可调漏光缝6。具体的，该滤光片4的作用是对标准光源1的光谱进行过滤，以选择特定波段的光谱进行测试，从而能够对不同波段的导光板透过光谱进行精准测试。均光片5的作用是在水平方向上将光线打匀，使多个标准灯所组成的灯条在水平方向上亮度均匀，避免在待测导光板11内出现亮暗相间的现象，影响测试精度。可调漏光缝6的作用是通过更换不同宽度的漏光缝，使通光缝7发出的光宽度可调，以适用不同厚度的待测导光板11。导光板放置单元的作用是使不同厚度的导光板出光面均能够与通光缝对齐，以保证足够的入光效率。导光板放置单元由导光板底座8、高度垫片9、反射片10组成，导光板底座8是具有一定高度、表面平整的结构，其上表面略低于混光腔单元3中的通光缝
7，在导光板底座8上放置不同厚度的高度垫片9，能够使不同厚度的导光板中心平面均与通光缝7的中心平面重合以达到最佳的入光效率。在高度垫片9上放置反射片10，反射片
10的作用与液晶显示器背光源中的反射片作用相同。在反射片10上放置待测导光板11，待测导光板11的出光面朝上，入光面与混光腔3的通光缝7相对应。

[0072] 测试镜头12，位于待测导光板11的正上方，并可在待测导光板11中心与待测导光板11入光面之间水平移动。

[0073] 本发明提供的导光板透过率光谱的测试装置结构简单，操纵方便，使用标准照明体作为光源，通过反射片和透光缝调整为线光源进入侧入式导光板中，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

[0074] 另外，本发明还提供一种导光板透过率光谱的测试方法，具体包括：测量导光板的出光光谱值；

[0075] 测量导光板的入光光谱值；

[0076] 导光板透过率光谱值=出光光谱值/入光光谱值。

[0077] 本发明提供的导光板透过率光谱的测试方法，操作方便，使用标准照明体作为光源，通过反射片和透光缝调整为线光源进入侧入式导光板中，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

[0078] 参考图5，测量导光板的出光光谱值具体包括步骤：

[0079] 选择适当高度的高度垫片，将待测导光板及反射片放置在高度垫片上，使待测导光板的入光面与混光腔中通光缝相对应；

[0080] 根据待测导光板的厚度选择合适宽度的漏光缝，使漏光缝的宽度小于导光板的厚度；

[0081] 点亮标准灯，等待15分钟左右待光谱稳定；

[0082] 将测试镜头移动至待测导光板的中心点，读取出光光谱。

[0083] 参考图6，测量导光板的入光光谱值具体包括步骤：

[0084] 出光光谱测试完毕后，保持混光腔单元状态不变，撤掉高度垫片、反射片、待测导光板；安装45度角的反射镜；移动测试镜头，对准反射镜内所反射出的漏光缝成像，读取入光光谱。

[0085] 由于漏光缝发出的光是水平方向，而测试镜头是垂直方向，所以测试镜头无法接收到漏光缝发出的光。因此需要安装一个45度角的反射镜，将光反射到镜头内。测试时，只需要将测试镜头对准镜子里面的像，从而进行测试。

[0086] 本发明提供的导光板透过率光谱的测试方法，操纵方便，使用标准照明体作为光源，通过反射片和透光缝调整为线光源进入侧入式导光板中，通过测量导光板的入射光谱和出射光谱计算侧入式导光板的透过率光谱，从而为背光源设计、品质管控提供依据。

[0087] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。