本发明涉及非接触式的可实时测量测量对象的特性的特性测量装置和特性测量方法。
背景技术:
显示装置在显示屏幕上显示各种图像,以向用户提供信息。通常,显示装置在分配的屏幕内显示信息。近来,正在开发包括可折叠的柔性显示面板的柔性显示装置。与刚性显示装置不同,柔性显示装置可以折叠、展开或弯曲。可以进行用于测量柔性显示装置中包括的构成要素的应力值的测试。
技术实现要素:
解决的技术问题
本发明的一个目的在于提供非接触式的可实时测量测量对象的特性的特性测量装置和特性测量方法。
问题的解决方案
根据本发明的一个实施方式的特性测量装置可以包括固定部、第一测量部、第二测量部和第三测量部,其中,固定部固定有测试构件;第一测量部朝向测试构件提供光并且获取从测试构件反射的图像;第二测量部朝向测试构件提供光并且获取从测试构件反射的图像;第三测量部朝向测试构件提供光并且获取从测试构件反射的图像,并且固定部可以使测试构件的形状变形。
第一测量部、第二测量部和第三测量部中的每个可以包括光源部和拍摄部,其中,拍摄部与光源部相邻布置。
固定部可以包括第一保持器和第二保持器,其中,第一保持器固定测试构件的第一端部,第二保持器固定测试构件的第二端部,并且第一保持器和第二保持器中的至少任一个可以反复运动。
固定部可以包括挂接部和振动部,其中,测试构件以折叠的状态固定到挂接部,振动部对测试构件施加振动。
第一测量部、第二测量部和第三测量部可以在与第一方向平行的方向上往复运动,并且固定部的位置可以是固定的。
固定部可以在与第一方向平行的方向上往复运动,并且第一测量部、第二测量部和第三测量部中的每个的位置可以是固定的。
第一测量部可以与第三测量部间隔开,固定部位于第一测量部与第三测量部之间,并且第二测量部可以布置在固定部上方。
第一测量部可以对测试构件的第一区域进行扫描,第二测量部可以对测试构件的第二区域进行扫描,且第三测量部可以对测试构件的第三区域进行扫描,并且第一区域、第二区域与第三区域可以是彼此不同的区域。
特性测量装置还可以包括计算部,该计算部基于从第一测量部、第二测量部和第三测量部获取的图像的相位变化计算出应力分布。
特性测量装置还可以包括显示应力分布的显示装置。
固定部可以使测试构件的形状反复变形。
根据本发明的一个实施方式的特性测量方法可以包括:准备测试构件的步骤;将测试构件固定到固定部的步骤;利用固定部使测试构件的形状变形的步骤;用第一测量部对测试构件的第一区域进行扫描的步骤;用第二测量部对测试构件的第二区域进行扫描的步骤;以及用第三测量部对测试构件的第三区域进行扫描的步骤,其中在用第一测量部至第三测量部对测试构件进行扫描的期间,固定部可以持续使测试构件的形状变形。
特性测量方法还可以包括在测试构件上涂覆反射性物质的步骤。
反射性物质可以是滑石。
固定部可以包括第一保持器和第二保持器,其中,第一保持器固定测试构件的第一端部,且第二保持器固定测试构件的第二端部,其中使测试构件的形状变形的步骤可以包括:使第一保持器和第二保持器中的至少任一个以沿着第一方向延伸的折叠轴线为基准进行旋转的步骤。
使测试构件的形状变形的步骤可以包括:折叠测试构件以固定到挂接部的步骤;以及利用振动部对测试构件施加振动的步骤。
第一测量部、第二测量部和第三测量部可以在与第一方向平行的方向上往复运动,并且固定部的位置可以是固定的。
固定部可以在与第一方向平行的方向上往复运动,并且第一测量部、第二测量部和第三测量部中的每个的位置可以是固定的。
特性测量方法还可以包括:基于从第一测量部、第二测量部和第三测量部获取的图像的相位变化计算出应力分布的步骤。
第一测量部、第二测量部和第三测量部中的每个可以包括光源部和拍摄部,其中,拍摄部与光源部相邻布置,并且对测试构件进行扫描的步骤可以包括:利用光源部向测试构件提供光的步骤;以及利用拍摄部对从测试构件反射的光进行摄像的步骤。
发明的效果
根据本发明的实施方式,可以在使测试构件的形状变形的同时,第一测量部至第三测量部在不与测试构件接触的状态下对测试构件进行扫描。因此,可以实时观测根据形状变形的、测试构件的特性(例如,应力或形变率)。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的测量部的图。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。
图4是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。
图5是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。
图6是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。
图7是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
图8是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
附图标记的说明
1000:特性测量装置100:固定部
200:测量部300:计算部
400:显示装置
具体实施方式
在本说明书中,在提及某个构成要素(或区域、层、部分等)在另一构成要素“上”、“连接到”或“联接到”另一构成要素的情况下,其意味着可以直接布置在另一构成要素上、直接连接到或直接联接到另一构成要素,或者也可以在其之间布置有第三构成要素。
相同的附图标号指代相同的构成要素。此外,在附图中,为了对技术内容进行有效描述,构成要素的厚度、比例和尺寸被夸大。
“和/或”包括相关构成所能够限定的一个以上的组合中的全部。
虽然可以使用第一、第二等的术语来描述各种构成要素,但是上述构成要素不应被上述术语限制。上述术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素区分开的目的。例如,在不脱离本发明的权利范围的情况下,第一构成要素可以被称为第二构成要素,并且类似地,第二构成要素也可以被称为第一构成要素。除非上下文另有明确表示,否则单数的表达包括复数的表达。
另外,“下面”、“下侧”、“上面”、“上侧”等的术语用于描述图中所示的构成的关联关系。上述术语为相对概念,并且以图中标示的方向为基准进行描述。
除非另有定义,否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属的技术领域的技术人员所通常理解的含义相同的含义。另外,术语,诸如在通常所使用的字典中定义的术语,应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且不以理想化或过于形式化的含义进行解释,除非在本文中明确地定义。
应理解,“包括”或“具有”等的术语旨在指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在,但不提前排除一个或多个其他特征或数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。
在下文中,将参考附图对本发明的实施方式进行描述。
图1是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
参考图1,特性测量装置1000可以包括固定部100、测量部200、计算部300和显示装置400。
测试构件2000可以固定到固定部100。虽然在图1中示出了测试构件2000以弯曲状态固定到固定部100的示例,但是测试构件2000也可以以各种形态固定到固定部100。
在测试构件2000固定到固定部100之前,测试构件2000的至少一个表面可以被涂覆。例如,测试构件2000的一个表面上可以布置有涂层5000。涂层5000可以包括反射性物质,并且上述反射性物质例如可以是滑石。
测量部200可以包括至少三个的测量部。例如,测量部200可以包括第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230。
第一测量部210、第二测量部220与第三测量部230可以彼此间隔开布置。例如,在平面上,第一测量部210与第三测量部230可以间隔开,固定部100位于第一测量部210与第三测量部230之间。第二测量部220可以布置在固定部100上方。
第一测量部210可以对测试构件2000的第一区域2001进行扫描,第二测量部220可以对测试构件2000的第二区域2002进行扫描,并且第三测量部230可以对测试构件2000的第三区域2003进行扫描。例如,第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230可以以500mm/s的速度对测试构件2000进行扫描。然而,这仅仅是一个示例,且扫描速度不限于上述示例。
可以考虑扫描对象区域而对第一测量部210、第二测量部220与第三测量部230之间的间隔进行调整。例如,当测试构件2000以折叠轴线3000为基准被折叠时,上述扫描对象区域可以是测试构件2000的折叠区域。
第一区域2001、第二区域2002和第三区域2003可以是彼此不同的区域。在本发明的一个实施方式中,由于利用多个测量部200对测试构件2000的扫描对象区域进行扫描,因此可以缩短扫描时间。此外,第一测量部210、第二测量部220与第三测量部230可以同时分别对第一区域2001、第二区域2002和第三区域2003进行扫描。因此,可以缩短扫描测试构件2000的特定区域的时间。
第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230中的每个朝向测试构件2000提供光,并且第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230中的每个可以获取从测试构件2000反射的图像。
可以将从第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230中的每个获取的图像提供至计算部300。计算部300可以是包括中央处理器的电子装置,例如,计算机。
第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230与计算部300通过电缆连接进行有线通信,或者在无电缆连接的情况下进行无线通信。
计算部300可以分析上述图像以计算出根据测试构件2000的形状变形的特性(例如,应力或形变率)。例如,计算部300可以通过光弹性应力分析法来计算出根据测试构件2000的形状变形的应力特性。另外,计算部300可以通过应力-形变率关系式来计算出根据测试构件2000的形状变形的形变率特性。
光弹性应力分析法可以是利用下面的数学式1的分析法。
[数学式1]
σ=δ/tcb
在数学式1中,σ可以为应力,δ可以为相位差,t可以为测试构件2000的厚度,并且cb可以为光弹性常数。相位差可以通过分析从第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230获取的图像而获得,并且测试构件2000的厚度和光弹性常数可以是已知的值。
应力-形变率关系式可以是下面的数学式2。
[数学式2]
在数学式2中,σ和τ可以是应力,例如,σ可以是法向应力,τ可以是剪切应力。ε可以是垂直形变率,γ可以是剪切形变率,e可以是杨氏模量系数,并且μ可以是泊松比。
根据本发明的实施方式,计算部300可以将计算出的特性转换为图像,以显示在显示装置400上,并且用户可以通过显示装置400观测由计算部300计算出的特性。即,可以在不与测试构件2000物理接触并不对测试构件2000造成破坏的情况下,观察测试构件2000的特性。
根据本发明的实施方式,可以在使测试构件2000的形状变形的同时,利用第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230对测试构件2000进行扫描。因此,可以实时观测根据形状变形的、测试构件2000的特性(例如,应力或形变率)。
此外,测试构件2000的折叠的部分的曲率半径可以以各种方式进行设置。例如,上述曲率半径可以是15mm或10mm。因此,可以实时观测根据各种曲率半径的、测试构件2000的特性。
测试构件2000可以是包括在电子装置中的结构。例如,上述电子装置可以是形状变形的电子装置,诸如柔性电子装置、折叠式电子装置、可弯曲电子装置、可滑动电子装置或可伸展电子装置。为了应用于形状可变形的电子装置的结构的可靠性测试,需要测量上述结构的特性。
根据本发明的实施方式,可以对测试构件2000的形状进行各种变形,或者可以调整测试构件2000的形状变形的速度,并且可以按区域而非特定点位实时观测特性变化。形状的变形以及形状变形的速度可以应用与应用测试构件2000的电子装置的操作类似的操作。即,可以使测试构件2000与应用于产品时类似地变形,并且可以实时观测测试构件2000的哪些部分具有较大的应力或形变率等。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的测量部的图。
参考图2,示出了第一测量部210。第二测量部220(参考图1)和第三测量部230(参考图1)也可以包括与第一测量部210相同的结构,且省略了对第二测量部220和第三测量部230的描述。
第一测量部210可以包括光源部211和拍摄部212。
在本发明的一个实施方式中,光源部211可以包括光源211-1、偏光器211-2和四分之一波片211-3。在本发明的一个实施方式中,四分之一波片211-3也可以以二分之一波片来代替。
光源部211可以朝向测试构件2000(参考图1)提供光20。光20可以是激光。光20可以具有633nm的波长,但不限于此。例如,光20可以具有532nm的波长。光20的直径可以是3mm以下或1mm以下。
拍摄部212可以是相机。拍摄部212可以以100pps以上的速度拍摄测试构件2000。拍摄部212可以对从测试构件2000(参考图1)反射的光进行拍摄。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。在图3中示出了固定部100和测试构件2000。
参考图1和图3,固定部100可以包括第一保持器110和第二保持器120。第一保持器110固定测试构件2000的第一端部2010,并且第二保持器120可以固定测试构件2000的第二端部2020。
第一保持器110和第二保持器120中的每个可以具有夹具形状,但不限于此。第一保持器110和第二保持器120可以变形为各种形状,只要能够保持测试构件2000即可。
在利用第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230对测试构件2000进行扫描的期间,固定部100可以周期性或非周期性地使测试构件2000的形状变形。
例如,第一保持器110和第二保持器120中的某一个被固定,而另一个可以反复运动。例如,第一保持器110被固定,而第二保持器120可以在示出为实线的第一状态与示出为虚线的第二状态之间反复运动。图3示例性地示出了第二保持器120的运动轨迹4000。第二保持器120可以在远离第一保持器110的方向和靠近第一保持器110的方向上反复运动。第二保持器120的运动速度可以进行各种变换。
根据本发明的实施方式,可以在使测试构件2000的形状变形的同时,利用第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230对测试构件2000进行扫描。因此,可以实时观测根据形状变形的、测试构件2000的特性(例如,应力或形变率)。另外,随着第二保持器120的运动速度的改变,可以实时观测根据变形速度的、测试构件2000的特性。
图4是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。图4中示出了固定部101和测试构件2000。
参考图2和图4,固定部101可以包括第一保持器111和第二保持器121。第一保持器111固定测试构件2000的第一端部2010,并且第二保持器121可以固定测试构件2000的第二端部2020。
第一保持器111和第二保持器121中的某一个被固定,而另一个可以反复运动。例如,第一保持器111被固定,而第二保持器121可以在示出为实线的第一状态与示出为虚线的第二状态之间反复运动。图4示例性地示出了第二保持器121的运动轨迹4001。
图5是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。图5中示出了固定部102和测试构件2000。
参考图2和图5,固定部102可以包括第一保持器112和第二保持器122。第一保持器112固定测试构件2000的第一端部2010,并且第二保持器122可以固定测试构件2000的第二端部2020。
第一保持器112和第二保持器122均可以反复运动。例如,第一保持器112和第二保持器122中的每个都可以在示出为实线的第一状态与示出为虚线的第二状态之间反复运动。图5示例性地示出了第一保持器112的运动轨迹4002a和第二保持器122的运动轨迹4002b。
根据第一保持器112和第二保持器122的运动,测试构件2000的形状可以反复变形为折叠状态和非折叠状态。可以在使测试构件2000的形状变形的同时,利用第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230对测试构件2000进行扫描。可以实时观测根据形状变形的、测试构件2000的特性(例如,应力或形变率)。
图6是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的部分结构的图。图6中示出了固定部103和测试构件2000。
参考图2和图6,固定部103可以包括挂接部113和振动部123。
测试构件2000可以以折叠的状态固定到挂接部113。振动部123可以对挂接部113施加振动。在这种情况下,振动可以被传递到测试构件2000。
根据本发明的一个实施方式,可以在利用振动部123对测试构件2000施加振动的同时,利用第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230对测试构件2000进行扫描。振动部123的振动频率可以进行各种变换。例如,振动部123可以使测试构件2000以72hz、100hz、216hz或616hz振动。
图7是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
参考图7,固定部100的位置可以是固定的。第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230中的每个可以在规定方向上反复运动以对固定部100进行扫描。例如,示例性地示出了第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230的运动轨迹201、202和203。第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230可以在与第一方向dr1平行的方向上往复运动。
根据本发明的一个实施方式,固定部100可以在固定的位置处使测试构件2000的形状变形。同时,第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230可以沿着运动轨迹201、202和203移动,并对测试构件2000进行扫描。
图8是示出根据本发明的一个实施方式的特性测量装置的图。
参考图8,第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230的位置可以是固定的。固定部100可以在规定方向上反复运动,使得第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230可以对测试构件2000进行扫描。
示例性地示出了固定部100的运动轨迹100a。固定部100可以沿着运动轨迹100a移动,并使测试构件2000的形状变形。同时,第一测量部210、第二测量部220和第三测量部230可以对测试构件2000进行扫描。
虽然在上文中参考本发明的优选实施方式进行了描述,但只要是该技术领域的技术人员或该技术领域的普通技术人员,则可以理解,在不脱离所附权利要求书中记载的本发明的思想和技术领域的范围内,可以对本发明进行各种修改和变更。因此,本发明的技术范围不限于说明书的详细描述中所记载的内容,而应由权利要求书来确定。
1.特性测量装置,包括:
固定部,固定有测试构件;
第一测量部,朝向所述测试构件提供光,并且获取从所述测试构件反射的图像;
第二测量部,朝向所述测试构件提供光,并且获取从所述测试构件反射的图像;以及
第三测量部,朝向所述测试构件提供光,并且获取从所述测试构件反射的图像,
其中,所述固定部使所述测试构件的形状反复变形。
2.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述第一测量部、所述第二测量部和所述第三测量部中的每个包括光源部和拍摄部,其中,所述拍摄部与所述光源部相邻布置。
3.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述固定部包括固定所述测试构件的第一端部的第一保持器和固定所述测试构件的第二端部的第二保持器,并且所述第一保持器和所述第二保持器中的至少任一个反复运动。
4.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述固定部包括挂接部和振动部,其中,所述测试构件以折叠的状态固定到所述挂接部,所述振动部对所述测试构件施加振动。
5.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述第一测量部、所述第二测量部和所述第三测量部在与第一方向平行的方向上往复运动,并且所述固定部的位置是固定的。
6.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述固定部在与第一方向平行的方向上往复运动,并且所述第一测量部、所述第二测量部和所述第三测量部中的每个的位置是固定的。
7.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述第一测量部与所述第三测量部间隔开,所述固定部位于所述第一测量部与所述第三测量部之间,并且所述第二测量部布置在所述固定部上方。
8.根据权利要求1所述的特性测量装置,其中,所述第一测量部对所述测试构件的第一区域进行扫描,所述第二测量部对所述测试构件的第二区域进行扫描,所述第三测量部对所述测试构件的第三区域进行扫描,并且所述第一区域、所述第二区域与所述第三区域是彼此不同的区域。
9.根据权利要求1所述的特性测量装置,还包括:
计算部,基于从所述第一测量部、所述第二测量部和所述第三测量部获取的图像的相位变化计算应力分布;以及
显示装置,显示所述应力分布。
10.特性测量方法,包括:
准备测试构件的步骤;
将所述测试构件固定到固定部的步骤;
利用所述固定部使所述测试构件的形状变形的步骤;
用第一测量部对所述测试构件的第一区域进行扫描的步骤;
用第二测量部对所述测试构件的第二区域进行扫描的步骤;以及
用第三测量部对所述测试构件的第三区域进行扫描的步骤,
其中,在用所述第一测量部、所述第二测量部和所述第三测量部对所述测试构件进行扫描的期间,所述固定部持续使所述测试构件的形状变形。
技术总结