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技術資料

手機IR孔油墨透光率測試與質控分析

來源: 時間:2019-02-22 15:03:03 次數:

1 問:IR 孔的主要作用?

答:IR 孔的幾個作用:a)感應紅外光,配合屏幕控製;b)感應可見光控製虛擬按鍵Icon,c)背光調節;d)實現一定的遮蔽作用。

 

2 問:怎樣選擇透光率質控波長?

 顏色VS波長分布圖

答:從400-1000nm的可見光到紅外線透光率曲線包含數千個波長,每個波長對應一個透光率值,數據量巨大,實際生產時選擇幾個特定波長點,作為質控點,可降低工作量。可見區常選用的550nm是光感元件靈敏點,實際上選擇540nm,600nm都是可以的,常選用的850nm代表紅外線,也可以選擇880nm,900nm,940nm等。如果知道智能設備的紅外感應光源的中心波長值更好,可以設置透光率儀器測量該波長點透光率,如875nm。一般要求波長點的精度在1nm (波長單位)以內,質控波長點選擇越多越好,如三星的450nm,550nm,600nm,700nm,850nm,940nm六個波長就較好的控製了曲線形態。

 

3 問:為什麼有時4個質控波長點透光率值都合格,實際使用後IR孔不良率也很高?

答:綜合IR 感光孔的作用可知:從400-1000nm的光,數千個波長的光都影響IR孔的感光能力,也就是說,IR孔要保證可見光和紅外光的分布比例,以免傳感器誤工作,如果隻有450nm,550nm,850nm,940nm四個波長的數值合格,其他波長下透光率不合格,產品也可能不合格。這也是很多客戶都需要供應商提供透光率曲線圖譜,及間隔1-5nm數據報告的原因

 

4 問:透光率曲線的重要性?

答:如下兩種Cover lens,3個監控波長點550nm ,850nm,940nm數據吻合而透光率曲線不吻合,導致IR孔顏色色差明顯,光學功能也不同的實例。 曲線可以看出油墨材料相近,但油墨配比差異大)。 

 HUAWEIVIVO測量數值分析如下:

 

550nm

850nm

940nm

HUAWEI

7.35%

83.29%

85.73%

VIVO

7.30%

82.03%

85.41%

差值

0.03%

1.26%

0.32%

上表可以看出,550nm ,850nm,940nm誤差很小,單看這三個數據,IR孔幾乎沒有差異的。實際上兩種IR孔一個偏紫紅,一個偏藍色,顏色不一樣(顏色和透光率是等效關係),也即光學感光性能不一樣,對IR 傳感器的影響也不一樣。

 

400nm

700nm

400-800nm平均透光率

HUAWEI

28.14%

58.72%

35.54% 

VIVO

20.84%

24.87%

22.92%

差值

7.3%

33.85%

12.62%

從上表可以看出,400nm、700nm差異很大,由於400nm 和700nm 對IR 傳感器都起作用,(作用係數不一樣),如果以400nm,700nm作為質控波長的話,顯然IR孔是有差異的。

結論:脫離透光率曲線,單獨管控幾個點的透光率值是有一定風險的,反之,控製住透光率曲線一致,再控製波長點就比較有意義和實效了。

 

5 問:有沒有統一的透光率標準適合所有的智能設備?

答:目前沒有,由於智能設備如手機、PAD的IR孔大小、光傳感器、紅外光源強度都是不一致,造成了光電響應閾值是不同的,所以沒有一個固定的光學透光率標準和透光率曲線能適配所有智能設備,一般需要在反複試驗後,指定一個透光率曲線作為標準,然後留出一定的浮動比例作為生產要求。一個透光率曲線指定後,也就等效指定了數千個波長下的透光率,包括550nm,850nm。

 

6 問:更換油墨或者客戶或供應商後,如何確保透光率達標呢?

答:合理的建議是:使用廣州景頤光電科技有限公司IR孔透光率檢測儀測量合格的(或客戶認可的)IR孔的透光率曲線,包含400-1000nm包含各個波長的數值,然後測量自己生產的產品,從透光率曲線上可以看出,油墨品種和油墨配比的差異,如果兩種曲線差異大,需要更換油墨品種或者調整油墨配比,直到曲線近似形態一致。

如果曲線不一致,即使指定的波長點如550nm,850nm透光率值合格,IR孔光學性能也未必合格,勉強使用也可能存在感應不穩定。

如果曲線一致,穩定該工藝,就可以選擇幾個特定波長測試了,監控曲線特征選擇波長點越多越好,至少建議:可見區選擇兩個波長,如500nm(或450nm),550nm,紅外區選擇兩個波長如850nm(或880nm),940nm等,並且在生產時關注下曲線特征,如果變化明顯,可能是油墨配比或材料有變化。

 

7 問:油墨成分和油墨比例從曲線中如何觀察?

答:油墨材料中的有機成分光學吸收特征和能力(透光率)不一樣,表現為在400-1000nm的寬光譜範圍內有不同的峰峰穀穀,起起伏伏狀。其峰型或穀型近似,高度(透光率值)不一樣,一般表示該成分相似但濃度或油墨厚度不一樣,如上麵Huawei和Vivo。

如果出現了明顯不一樣的波形,一般是油墨材料差異很大,如Nokia 的IR孔,在530nm附近有明顯的峰型,這是Huawei IR 孔曲線上所沒有的,說明其油墨成分不一樣,雖然外觀一致,也是IR 藍紫。

其他顏色的IR孔,如IR 灰,也是需要對比曲線的,如Samsung和Lenovo的IR孔,外觀是一樣的IR灰色,實際透光率曲線差異也較大。

 

8 問:貴司的透光率儀和市場上存在的透光率儀有什麼區別?

答: 1、我司的產品和【掃描分光光度計】(美國安捷倫Cary300,日本日立,島津UV1800等)在光學原理上同屬於一大類,即光柵分光,但在檢測原理操作便宜和價格方麵有明顯優勢,故稱為IR孔透光率快速檢測儀

       2、我司的產品和目前市麵上手持的透光率儀(千元左右)有本質的光學差別,後者屬於不分光型產品,其特點為利用 有顏色的LED作為光源,檢測被測物對該光源強度的衰減程度,測量出透光率,其透光率的對應的波長不是一個確定波長,實際發出的中心波長介於520-580nm之間,隻能提供【理論波長值】,如理論值550nm(取決於其LED的電流),實際波長不確定,誤差達10-15nm甚至更多;且測量3個波長需要放在三種LED光源孔內檢測三次。我司的產品隻需要放一次同時出3000個波長的透光率數據,波長屬於確定值,誤差0.25nm精密級。我司的入射光源為嚴格的平行光,手持的LED光源因為結構的問題,一般不對光源進行處理,為自然發散光源,對IR孔的霧度補償能力弱。

 

9 問:這種分光型的快速透光率儀隻能測量IR 孔嗎?

答:廣州景頤光電科技有限公司分光型快速透光率儀具備寬波長的分光能力,波長自由設置,可以測量玻璃、亞克力、油墨、電鍍或鍍膜、攝像頭、ITO膜、PET膜、IR塑膠板、液晶等材料,為通用測量機器;且平台為開放式,樣品大小可以從1mm-1米直徑,特殊機型尺寸還可以更大。

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