用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括：密閉箱體，設(shè)置在所述密閉箱體內(nèi)以用于放置測(cè)試樣品的樣品載臺(tái)，設(shè)置在所述樣品載臺(tái)上方以用于測(cè)量所述密閉箱體內(nèi)溫度的溫度傳感器，設(shè)置在所述密閉箱體一側(cè)壁上以用于通入載熱氣體的載熱氣體進(jìn)入通道，設(shè)置在所述密閉箱體另一側(cè)壁上以用于排出多余的載熱氣體的載熱氣體溢出通道，以及設(shè)置在所述密閉箱體外部且位于所述樣品載臺(tái)上方以用于測(cè)量所述測(cè)試樣品光學(xué)性能參數(shù)的光學(xué)測(cè)試探頭；所述載熱氣體為比熱容大于500J/(kg·℃）的氣體。本發(fā)明測(cè)試樣品加熱均一性好，光學(xué)測(cè)試鏡頭不會(huì)受高低溫影響，箱體內(nèi)也不會(huì)產(chǎn)生凝霧，光學(xué)測(cè)試精度高。
【專利說(shuō)明】用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)信息測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶分子在盒中有序排列，受盒間驅(qū)動(dòng)電壓控制進(jìn)行動(dòng)作，是實(shí)現(xiàn)液晶面板顯示的基礎(chǔ)特性。不同液晶分子的適用溫度不同，隨溫度變化分子特性會(huì)向液體或晶體兩個(gè)極端發(fā)展，待IXD (Liquid Crystal Display,液晶顯示)面板產(chǎn)品處于室外或其他一些高低溫的殘酷環(huán)境中時(shí)，會(huì)出現(xiàn)黑屏(白屏)以及響應(yīng)時(shí)間緩慢等問(wèn)題，尤其是軍工及戶外產(chǎn)品，LCD面板需要有更高的溫度信賴性。
[0003]基于以上背景，IXD面板進(jìn)行高低溫環(huán)境下的特性評(píng)價(jià)，是避免惡劣環(huán)境下出現(xiàn)不良的重要評(píng)價(jià)手段。
[0004]對(duì)LCD面板進(jìn)行高低溫環(huán)境下的特性評(píng)價(jià)采用的傳統(tǒng)設(shè)備有以下兩種:
[0005](一)高低溫環(huán)境下光學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)備:現(xiàn)有此類設(shè)備一般由三部分構(gòu)成:箱式無(wú)密閉載物臺(tái)、測(cè)試鏡頭(載物臺(tái)箱體內(nèi))和溫控系統(tǒng)。溫控系統(tǒng)把高低溫氣體通過(guò)氣體管道吹到測(cè)試樣品上，局部降溫，通過(guò)放置于測(cè)試樣品表面的溫度傳感器反饋溫度，然后利用置于載物臺(tái)箱體內(nèi)部的測(cè)試鏡頭進(jìn)行光學(xué)測(cè)試。
[0006]弊端:此類設(shè)備通過(guò)氣體管道把冷氣吹到樣品表面，對(duì)樣品局部降溫，由于箱體(暗室作用)內(nèi)鏡頭不能在高低溫下工作，所以無(wú)法徹底密閉箱體，外部含水分的空氣無(wú)法避免的會(huì)在溫度相對(duì)較低的鏡頭上凝露。另外吹風(fēng)式降溫，對(duì)樣品溫度均一度難于把握，例如顯示屏背面能否達(dá)到預(yù)設(shè)參數(shù)，缺乏保證和監(jiān)控手段。
[0007](二)高低溫環(huán)境信賴性評(píng)價(jià)系統(tǒng):現(xiàn)有此類設(shè)備一般由兩部分組成:箱式密閉載物臺(tái)和溫度控制系統(tǒng)。此種信賴性設(shè)備為密閉環(huán)境，溫控箱內(nèi)溫度均一性較高，可控性好。
[0008]弊端:光學(xué)鏡頭無(wú)法適應(yīng)箱體內(nèi)高低溫，不能進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境性光學(xué)評(píng)價(jià)。如果在箱體外加設(shè)鏡頭，由于傳統(tǒng)溫控箱采用空氣作為導(dǎo)熱媒介，難于避免溫控箱內(nèi)壁產(chǎn)生凝霧，影響光學(xué)測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，如何消除高低溫環(huán)境對(duì)光學(xué)鏡頭性能的影響，進(jìn)一步避免測(cè)試環(huán)境中產(chǎn)生凝霧而影響光學(xué)測(cè)試。
[0011](二)技術(shù)方案
[0012]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:密閉箱體，設(shè)置在所述密閉箱體內(nèi)以用于放置測(cè)試樣品的樣品載臺(tái)，設(shè)置在所述密閉箱體內(nèi)以用于測(cè)量所述密閉箱體內(nèi)溫度的溫度傳感器，設(shè)置在所述密閉箱體上以向所述密閉箱體內(nèi)通入載熱氣體并將多余載熱氣體排出加以循環(huán)利用的載熱氣體循環(huán)通道，以及設(shè)置在所述密閉箱體外部且位于所述樣品載臺(tái)上方以用于測(cè)量所述測(cè)試樣品光學(xué)性能參數(shù)的光學(xué)測(cè)試探頭；所述載熱氣體為比熱容大于500J/(kg.°C)的氣體。
[0013]優(yōu)選地，所述載熱氣體循環(huán)通道包括:設(shè)置在所述密閉箱體一側(cè)壁上以用于通入載熱氣體的載熱氣體進(jìn)入通道，以及設(shè)置在所述密閉箱體另一側(cè)壁上以用于排出多余的載熱氣體的載熱氣體溢出通道。
[0014]優(yōu)選地，所述載熱氣體進(jìn)入通道外接氣體存儲(chǔ)罐，由所述氣體存儲(chǔ)罐至所述載熱氣體進(jìn)入通道之間依次設(shè)置有壓縮機(jī)和熱風(fēng)機(jī)；所述載熱氣體溢出通道與所述壓縮機(jī)連接。
[0015]優(yōu)選地，所述密閉箱體由高透過(guò)率多層隔熱玻璃制成，其中，所述玻璃的透光波長(zhǎng)為360~780nm，光透過(guò)率≥95%。
[0016]優(yōu)選地,所述載熱氣體為氫氣、氮?dú)饣蚨趸肌?br> [0017]優(yōu)選地，所述溫度傳感器選用鐳射溫度傳感器，其設(shè)置在所述密閉箱體的頂蓋上。
[0018]優(yōu)選地 ，所述密閉箱體上設(shè)置有導(dǎo)線管，所述導(dǎo)線管內(nèi)穿過(guò)與待測(cè)樣品相連的信號(hào)傳輸電纜。
[0019]優(yōu)選地，所述導(dǎo)線管、載熱氣體進(jìn)入通道和載熱氣體溢出通道與所述密閉箱體之間的連接處設(shè)置耐高溫橡膠圈，在所述橡膠圈處涂覆有密封劑涂層。
[0020]優(yōu)選地，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括控制裝置，所述控制裝置與所述溫度傳感器、熱風(fēng)機(jī)分別連接，以根據(jù)所述溫度傳感器所測(cè)得的密閉箱體內(nèi)的溫度值控制熱風(fēng)機(jī)是否進(jìn)行氣體加熱。
[0021](三)有益效果
[0022]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)采用高比熱容氣體對(duì)密閉箱體內(nèi)的測(cè)試樣品進(jìn)行快速加熱，達(dá)到預(yù)期溫度后利用箱體外部的光學(xué)測(cè)試探頭對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行光學(xué)測(cè)試；利用載熱氣體對(duì)測(cè)試樣品加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品各處溫度均勻，光學(xué)鏡頭設(shè)置于密閉箱體外部，不會(huì)因高低溫環(huán)境而對(duì)鏡頭性能產(chǎn)生影響，高比熱容氣體加熱，能夠避免箱體內(nèi)產(chǎn)生凝霧而影響光學(xué)測(cè)試精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，1:密閉箱體；2:樣品載臺(tái)；3:測(cè)試樣品；4:載熱氣體進(jìn)入通道；5:載熱氣體溢出通道；6:溫度傳感器；7:光學(xué)測(cè)試探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0026]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中高低溫環(huán)境對(duì)光學(xué)鏡頭性能的影響以及測(cè)試環(huán)境中產(chǎn)生凝霧影響測(cè)試精度的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種密閉的實(shí)驗(yàn)裝置，主要包括:密閉箱體、樣品載臺(tái)、溫度傳感器、載熱氣體循環(huán)通道及光學(xué)測(cè)試探頭；樣品載臺(tái)設(shè)置在密閉箱體內(nèi)，其上面用于放置待測(cè)樣品；溫度傳感器設(shè)置在密閉箱體內(nèi)，以實(shí)時(shí)測(cè)量密閉箱體內(nèi)的溫度值，使得密閉箱體內(nèi)的溫度環(huán)境能夠滿足測(cè)試需要；載熱氣體循環(huán)通道設(shè)置在密閉箱體上，用于向所述密閉箱體內(nèi)通入載熱氣體以改變密閉箱體的環(huán)境溫度，使測(cè)試樣品處在高低溫測(cè)試環(huán)境中，在通入密閉箱體內(nèi)的載熱氣體過(guò)量時(shí)，能夠?qū)⑤d熱氣體通過(guò)循環(huán)通道排出加以循環(huán)利用；光學(xué)測(cè)試探頭，設(shè)置在密閉箱體外部，以對(duì)樣品載臺(tái)上的測(cè)試樣品的光學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，以用于測(cè)試樣品的光學(xué)評(píng)價(jià)分析；其中，上述所使用的載熱氣體為高比熱容氣體，其比熱容設(shè)置為大于500J/(kg.°C)，該種載熱氣體能夠?qū)y(cè)試樣品均勻加熱，實(shí)現(xiàn)測(cè)試樣品各個(gè)位置溫度均一性良好，使得光學(xué)測(cè)試穩(wěn)定、準(zhǔn)確，并且，該種載熱氣體在高低溫環(huán)境中不易產(chǎn)生凝霧，不會(huì)影響光學(xué)測(cè)試環(huán)境。
[0027]具體地，參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置包括密閉箱體1，位于密閉箱體I內(nèi)的樣品載臺(tái)2，樣品載臺(tái)2上放置測(cè)試樣品3，溫度傳感器6設(shè)置在密閉箱體I頂部，以便于測(cè)試樣品3在取放時(shí)不會(huì)碰觸到溫度傳感器6，光學(xué)測(cè)試探頭7設(shè)置在密閉箱體I外部，光學(xué)測(cè)試探頭I穿過(guò)密閉箱體對(duì)測(cè)試樣品3的光學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。
[0028]本實(shí)施例中，所述載熱氣體循環(huán)通道包括設(shè)置在密閉箱體I 一側(cè)壁上以用于通入載熱氣體的載熱氣體進(jìn)入通道4，以及設(shè)置在密閉箱體I另一側(cè)壁上以用于排出多余的載熱氣體的載熱氣體溢出通道5，載熱氣體進(jìn)入通道4外接氣體存儲(chǔ)罐，由所述氣體存儲(chǔ)罐至載熱氣體進(jìn)入通道4之間依次設(shè)置壓縮機(jī)和熱風(fēng)機(jī)，載熱氣體溢出通道5與所述壓縮機(jī)連接，氣體存儲(chǔ)罐內(nèi)存放高比熱容氣體，一般選用碳纖維制成的氣體高壓存儲(chǔ)罐，氣體存儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)的高比熱容氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮處理為所需要壓力的氣體之后，送入熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱，熱風(fēng)機(jī)采用電學(xué)加溫濾網(wǎng)進(jìn)行氣體加熱，加熱后的氣體通過(guò)載熱氣體進(jìn)入通道4送入密閉箱體I內(nèi)，對(duì)于溫度升降造成密閉箱體I內(nèi)氣壓不等于環(huán)境大氣壓時(shí)，多余氣體經(jīng)降溫后存儲(chǔ)至壓縮機(jī)，可進(jìn)一步循環(huán)利用。
[0029]上述所提到的載熱氣體可以為氫氣(H2、)、氮?dú)?N2)、或二氧化碳(C02)等無(wú)毒高比熱容氣體，既增大加熱效率又避免凝露形成而影響光學(xué)測(cè)試；當(dāng)載熱氣體為N2、C02時(shí)，存在氣體泄漏窒息危險(xiǎn)，可設(shè)置環(huán)境氣體測(cè)定裝置以保證環(huán)境安全，并將設(shè)備置于通風(fēng)環(huán)境中使用。
[0030]密閉箱體I采用高透過(guò)率多層隔熱玻璃制成，其中，“多層”表示兩層或兩層以上，其中，所述玻璃的透光波長(zhǎng)為360?780nm，光透過(guò)率> 95%，該種玻璃屬于鏡頭級(jí)別玻璃，具有高透過(guò)率，對(duì)垂直光路無(wú)實(shí)質(zhì)性散射折射，不會(huì)影響密閉箱體內(nèi)測(cè)試樣品光學(xué)特性傳播至測(cè)試鏡頭，可最大限度降低測(cè)試樣品光學(xué)信號(hào)損失，且避免隔熱玻璃凝露。
[0031]上述溫度傳感器6選用鐳射溫度傳感器，設(shè)置在密閉箱體I的頂蓋上，能夠避免受加熱氣體自身溫度干擾，最大程度真實(shí)反映測(cè)試樣品表面溫度。
[0032]為了增強(qiáng)密閉箱體I的氣密性，密閉箱體I上設(shè)置導(dǎo)線管，所述導(dǎo)線管內(nèi)穿過(guò)與待測(cè)樣品3相連的信號(hào)傳輸電纜，導(dǎo)線管、載熱氣體進(jìn)入通道4和載熱氣體溢出通道5與密閉箱體I之間的連接處設(shè)置耐高溫(耐受spec > 400°C)橡膠圈，并在所述橡膠圈處涂覆密封劑涂層，以避免載熱氣體泄露造成危險(xiǎn)。
[0033]本實(shí)施例中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括控制裝置，所述控制裝置與所述鐳射溫度傳感器、熱風(fēng)機(jī)分別連接，鐳射溫度傳感器檢測(cè)密閉箱體內(nèi)光學(xué)測(cè)試點(diǎn)溫度，降低接觸傳感器被箱體內(nèi)載熱氣體溫度干擾的可能，實(shí)時(shí)反饋測(cè)試樣品表面溫度，并且通過(guò)與熱風(fēng)機(jī)的閉環(huán)控制，通過(guò)載熱氣體流量及溫度變化，將測(cè)試樣品溫度控制在特定范圍內(nèi)。光學(xué)測(cè)試探頭包括色度、亮度測(cè)試儀，進(jìn)一步連接光電倍增器、數(shù)據(jù)反饋回路等實(shí)現(xiàn)光學(xué)性能參數(shù)的處理分析。
[0034]由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明通過(guò)采用高比熱容氣體對(duì)密閉箱體內(nèi)的測(cè)試樣品進(jìn)行快速加熱，達(dá)到預(yù)期溫度后利用箱體外部的光學(xué)測(cè)試探頭對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行光學(xué)測(cè)試；利用載熱氣體對(duì)測(cè)試樣品加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品各處溫度均勻，光學(xué)鏡頭設(shè)置于密閉箱體外部，不會(huì)因高低溫環(huán)境而對(duì)鏡頭性能產(chǎn)生影響，高比熱容氣體加熱，能夠避免箱體內(nèi)產(chǎn)生凝霧而影響光學(xué)測(cè)試精度。
[0035]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括:密閉箱體，設(shè)置在所述密閉箱體內(nèi)以用于放置測(cè)試樣品的樣品載臺(tái)，設(shè)置在所述密閉箱體內(nèi)以用于測(cè)量所述密閉箱體內(nèi)溫度的溫度傳感器，設(shè)置在所述密閉箱體上以向所述密閉箱體內(nèi)通入載熱氣體并將多余載熱氣體排出加以循環(huán)利用的載熱氣體循環(huán)通道，以及設(shè)置在所述密閉箱體外部且位于所述樣品載臺(tái)上方以用于測(cè)量所述測(cè)試樣品光學(xué)性能參數(shù)的光學(xué)測(cè)試探頭；所述載熱氣體為比熱容大于500J/(kg.°C)的氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述載熱氣體循環(huán)通道包括:設(shè)置在所述密閉箱體一側(cè)壁上以用于通入載熱氣體的載熱氣體進(jìn)入通道，以及設(shè)置在所述密閉箱體另一側(cè)壁上以用于排出多余的載熱氣體的載熱氣體溢出通道。
3.如權(quán)利要求2所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述載熱氣體進(jìn)入通道外接氣體存儲(chǔ)罐，由所述氣體存儲(chǔ)罐至所述載熱氣體進(jìn)入通道之間依次設(shè)置有壓縮機(jī)和熱風(fēng)機(jī)；所述載熱氣體溢出通道與所述壓縮機(jī)連接。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述密閉箱體由高透過(guò)率多層隔熱 玻璃制成，其中，所述玻璃的透光波長(zhǎng)為360~780nm，光透過(guò)率≥95%。
5.如權(quán)利要求1-3任一所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述載熱氣體為氫氣、氮?dú)饣蚨趸肌?br> 6.如權(quán)利要求1-3任一所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫度傳感器選用鐳射溫度傳感器，其設(shè)置在所述密閉箱體的頂蓋上。
7.如權(quán)利要求1-3任一所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述密閉箱體上設(shè)置有導(dǎo)線管，所述導(dǎo)線管內(nèi)穿過(guò)與待測(cè)樣品相連的信號(hào)傳輸電纜。
8.如權(quán)利要求7所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線管、載熱氣體進(jìn)入通道和載熱氣體溢出通道與所述密閉箱體之間的連接處設(shè)置耐高溫橡膠圈，在所述橡膠圈處涂覆有密封劑涂層。
9.如權(quán)利要求4所述的用于高低溫光學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括控制裝置，所述控制裝置與所述溫度傳感器、熱風(fēng)機(jī)分別連接，以根據(jù)所述溫度傳感器所測(cè)得的密閉箱體內(nèi)的溫度值控制熱風(fēng)機(jī)是否進(jìn)行氣體加熱。
【文檔編號(hào)】G02F1/13GK103941437SQ201410141557
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】趙秀強(qiáng) 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司