專利名稱：測量裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種測量裝置，更具體地，涉及測量基材透氣率的測 量裝置。
背景技術(shù)：
由于有機發(fā)光二極管(Organic Light-emmitting Diodes， OLED)材料于含有氧化的環(huán)境(如水氣、氧氣等)甚為敏感，因此，作為該有機發(fā) 光二極管的阻擋層材料的阻擋率必須小于lxlO'S克/平方米/天(g/m2/day)。然而，目前應用于該有機發(fā)光二極管的阻擋層材料的阻擋率測量 是以鈣測試(Catesting)法最為方便，請參閱圖5，是已知的測量裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該鈣測試法采用激光(Laser)光源，并以設于 光學導軌上的電荷耦合元件(Charged Coupled Device, CCD)40搭配光 學顯微鏡裝置50，用以觀測含有金屬(Ca)薄膜的基板30(與背光裝置搭 配)，于含有氧化的環(huán)境下與水氧氧氣反應生成氧化鈣(CaO)、或氫氧化 鈣(Ca(OH)2)時的透光率變化，從而計算該有機發(fā)光二極管的阻擋層材 料的阻擋率，對本領域的技術(shù)人員而言，當透光性下降時，即代表氣 體通過的阻擋增加，使得透氣性降低，進而提升阻擋率。雖上述的鈣測試法采用激光光源，以電荷耦合元件40搭配光學顯 微鏡裝置50觀察該基板30的局部圖案穿透變化，其靈敏度可達lxl0.6 克/平方米/天(g/m々day)，也即可解析1 x 10—6克/平方米/天以下的透氣量， 但由于該鈣測試法所采用的測量裝置的零件昂貴，所解析的面積受限， 且無法測量具有阻擋層材料的基板于受外力撓曲下的阻擋率。因此，如何設計一種具簡易方式及低成本進行測量，且可于受外 力撓曲下測量其阻擋率的測量裝置，確為相關領域上所需迫切解決的 課題。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu) 簡單且設備成本低的測量裝置。本發(fā)明的另一 目的在于提供一種使基材可于不同曲率形變下測量 其透氣率的測量裝置。為達上述目的，本發(fā)明提供一種測量裝置，包括用以產(chǎn)生光源的 發(fā)光元件；用以接收光線并取得該光線的透光變化量的檢測元件；透鏡組件，配置于該發(fā)光元件與該檢測件的光路間，用以接收該光源及投射光線至該檢測元件，且具有多個用以調(diào)整焦距的透鏡；以及配置 于該透鏡組件的多個透鏡之間的載件，該載件用以設置該基材，并使 光線可穿透該基材。另外，該測量裝置還可包括一受力件及一計算器(如電腦)，該受 力件用以提供該基材一應力，使其可于不同曲率形變下測量其透氣率， 而該計算器用以計算對應光線的透光變化量的透光率，且該檢測元件 與該計算器可組成一檢測單元。上述的該透鏡組件是配置于該發(fā)光元件與該檢測件的光路間，且 具有多個透鏡及一載件，該多個透鏡用以接收經(jīng)由該發(fā)光元件產(chǎn)生的 光源并投射光線至該檢測元件，該載件配置于該透鏡組件的多個透鏡， 用以設置該基材，并使光線穿透該基材，而該檢測元件可為電荷耦合 元件(Charged Coupled Device, CCD)、或光二極管檢測器(Photodiode Detector),其解析度可達lxlO"克/平方米/天(g/mVday)，可降低透氣率 測量的誤差。本發(fā)明的測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，使其設備成本低，且由于該基材 的彎曲程度由該載件的透鏡曲率半徑不同而改變，并可通過該受力件 提供應力，使基材可于不同曲率形變下測量其透氣率。


圖1A至1C是本發(fā)明的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2A至2C是本發(fā)明的測量裝置的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3A至3B是為本發(fā)明的測量裝置的第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的測量裝置的第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖；裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖6至7是本發(fā)明的基材的阻氣材料數(shù)據(jù)值示意圖。主要元件符號說明11發(fā)光元件12透鏡組件121透鏡122載件122a第一表面122b第二表面13檢測元件14受力件15分光件16對照組件161對照透鏡162對照載件20基材30基板40電荷耦合元件50光學顯微鏡裝置具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術(shù)人 員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。 本發(fā)明也可通過其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的 各項細節(jié)也可基于不同觀點與應用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各 種修飾與變更。請參閱圖1A至1B所示，是本發(fā)明的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖所示，本發(fā)明的測量裝置主要包括發(fā)光元件11、透鏡組件12及一檢 測元件13，用以測量設置于該透鏡組件12的基材20的透氣率。該基 材20為含有因氧化而造成透光率變化的金屬材料(如鈣、鋇或鋁)，以及可保護有機發(fā)光二極管(Organic Light-emmitting Diodes, OLED)以避免氧化的阻擋材料，該阻擋材料為在可見光區(qū)的透明度高，且不隨 時間而改變的無機材料(如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅 (Si02)、氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al203))、陶瓷材料、或有機材料(如聚 對二甲苯(Parylene))、或無機材料及有機材料組合。另外，本發(fā)明的測量裝置還可包括受力件14，用以提供一應力， 使該基材20受到該應力而彎曲。另外，本發(fā)明的測量裝置還可包括計算器(圖中未示)，用以計算對 應光線的透光變化量的透光率，且該檢測元件13與該計算器可組成一 檢測單元。該測量裝置通過該發(fā)光元件11產(chǎn)生光源，并投射至該透鏡組件 12，該發(fā)光元件ll為強度波形分布均勻，且輸出光穩(wěn)定的鹵素燈、發(fā) 光二極管或其他燈源，該透鏡組件12配置于該發(fā)光元件11與該檢測 元件13的光路間，且具有用以接收該光源并投射光線至該檢測元件13 的多個透鏡121、及一載件122，該載件122配置于該透鏡組件12的 多個透鏡之間，用以設置該基材20，并使光線可穿透該基材20，該基 材20為通過機械力、物理作用力或化學作用力設置于該載件122上， 而該檢測元件13可為電荷耦合元件(Charged Coupled Device, CCD)、 或光二極管檢測器(PhotodiodeDetector),用以接收經(jīng)由該透鏡組件12 所投射的光線，從而獲得該光線的透光變化量，再通過該計算器(如 電腦)計算對應該光線的透光變化量的透光率，從而測量該基材20的 透氣率，其解析度可達lxl(^克/平方米/天(g/m"day)，用以降低透氣率 測量的誤差。于本實施中，該測量裝置所用以測量的基材系由含有因氧化而造 成透光率變化的金屬材料(如鈣)、以及可保護有機發(fā)光二極管以避免 氧化的阻擋材料組成，并藉由發(fā)光組件投射光源至透鏡組件，令光線 可穿透配置于該透鏡組件上的基材，再通過檢測器接收經(jīng)由該透鏡組件所投射的光線，以得該光線的透光變化量，并藉由計算器(如計算機)以蓮花(Lotu)電子表格計算對應該光線的透光變化量的透光率，以 得到其透光度(Transmission)變化及零敏度(如圖6及7所示)，而計算其 阻擋材料的阻擋率的公式如下.鈞面積(Area二A);厚度=[;密度=1.55g/cm3 =>^=1.55XAXL Ca+2H20->Ca(0H)2+H2=>H2 0=1.55AL/4()+2+( 18)=1.395AL.滲透率-Lip =1.395/1; &=1.395/;XL%'2-day同時由圖6及7可知經(jīng)由該測量裝置所的天數(shù)(Day卜7.5 天，亦即.1.395〃.5 K^-day=0.18654; -day=5.58xl(f %2 .勿經(jīng)該公式及圖6及7的數(shù)據(jù)值可得該基材的阻氣材料的阻擋率為 5.58 X 10-3 g/m2-day。這也表示若要測得透氣率為5.58X 10-5 g/m2-day 的阻擋材料，需花費750天。當透光度變化的零敏度為1%時，該基材 的鈣于氧化前后的光穿透度對比為80%(亦即由鈣(Ca)的不透光到氫氧 化鈣(Ca(OH)2)的透光)，其所需天數(shù)與光穿透度對比的比值如下750: 80% = 9.375: 1%即表示需要約9.375天的時間來測得透氣率為5.58 X 10-5 g/m2-day 的阻擋層材料；當透光度變化的靈敏度提高至0.5%時，則僅需4.7天 即可測出透氣率為5.58X 10-5 g/m2-day的阻擋層材料。由上可知，本申請通過發(fā)光組件投射光源至設置具有阻擋材料的 基材的透鏡組件中，并藉由檢測組件以接收、計算經(jīng)由該透鏡組件入 射的光線，藉以計算基材的透光率，并依據(jù)上述的公式計算得知該基 材的透氣率，進而得出該具有阻擋材料的基材的阻擋率。如圖1C所示，本發(fā)明的測量裝置還可包括一分光件15及一對照 組件16，通過該發(fā)光元件ll產(chǎn)生光源，并藉該分光件15投射至該透 鏡組件12及該對照組件16，該對照組件16具有用以接收該光源并投 射光線至該檢測元件13的多個對照透鏡161、及一對照載件162，該 對照載件162配置于該多個對照透鏡161間。該對照組件16用以接收 經(jīng)由該發(fā)光元件ll所投射的光源，并投射至該對照透鏡161，使經(jīng)由 該對照透鏡161的光線可穿透該對照載件162，從而得該光線的基準透 光量，再通過該計算器(如電腦)計算對應該光線的基準透光量的透 光率，用以與該透鏡組件12所測得的透光變化量的透光率相比較。另外，應注意到，該透鏡組件的透鏡及載件不以圖示為限，而可因應實際應用需求而進行變化，是可選自凸透鏡、凹透鏡、雙凸透鏡、 或雙凹透鏡、任二者或二者以上的透鏡組合等。請參閱圖2A至2C所示，是本發(fā)明的測量裝置的第一實施例結(jié)構(gòu) 示意圖，該基材于該壓應力狀態(tài)下的測量裝置實施例。如圖2A至2B所示，以鹵素燈的發(fā)光元件11提供一光源投射至 該透鏡組件12的多個透鏡121，該透鏡121為凸透鏡，通過該透鏡121 發(fā)散經(jīng)由該發(fā)光元件11提供的光源至設置有該基材的載件122，且該 基材設置于該載件122的第一表面122a上，使該光線先穿透該基材后， 再透射至該載件122上，且該基材受到該受力件14所提供的應力而彎 曲，該載件122可為凸透鏡，用以將經(jīng)由該透鏡121投射的光線聚焦 至可為光二極管檢測器的檢測元件13，從而接收、計算經(jīng)由該載件122 入射的光線，從而計算具有阻擋材料的基材的透光率，從而得知該具 有阻擋材料的基材的透氣率，進而得知該具有阻擋材料的基材的阻擋 率。再者，由于該基材為緊密的貼合于該載件122上，因此，該基材 的彎曲程度由該載件122的透鏡曲率半徑不同而改變，并可通過該受 力件14提供該基材一應力，使該基材可于不同壓應力狀態(tài)下測量透氣 率。如圖2C所示，該檢測元件13為電荷耦合元件，是于該檢測元件 13前設置另一為凹透鏡的透鏡121，用以使透射該基材的光線平行輸 出，通過該檢測元件13擷取信號，也即可得知該基材的透氣率。另外，應注意到，該透鏡組件的透鏡及載件不以圖示為限，而可 因應實際應用需求而進行變化，是可選自凸透鏡、凹透鏡、雙凸透鏡、 或雙凹透鏡、任二者或二者以上的透鏡組合等。請參閱圖3A至3B所示，是本發(fā)明的測量裝置的第二實施例結(jié)構(gòu) 示意圖。本實施例的測量裝置與第一實施例大致相同，但其主要差異在于 將該基材設置于該載件的第二表面上，使該基材于該張應力狀態(tài)下測 量其透氣率。如圖3A至3B所示，將該基材設置于該載件122的第二表面122b 上，通過該透鏡121發(fā)散經(jīng)由該發(fā)光元件11提供的光源至設置有該基材的載件122，且該基材受到該受力件14所提供的應力而彎曲，并于 該檢測元件13前設置一為凹透鏡的透鏡121，使經(jīng)透射該基材的光線 平行輸出至該檢測元件13，從而接收、計算經(jīng)由該載件122入射的光 線，以得知該具有阻擋材料的基材的透氣率，進而得知該具有阻擋材 料的基材的阻擋率。還請參閱圖3C所示，是本發(fā)明的測量裝置的第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的測量裝置與第二實施例大致相同，但是其主要差異在 于將該基材設置于該載件122的第一表面122a上，該載件122為雙凹 透鏡，并于該載件122與該檢測元件13間設置另一為凸透鏡的透鏡 121，使經(jīng)透射該基材的光線投射至該檢測元件13，從而得知該具有阻 擋材料的基材的透氣率，且該基材可通過該受力件14提供一應力，使 該基材可于張應力狀態(tài)下測量透氣率。本發(fā)明的測量裝置是通過一發(fā)光元件產(chǎn)生光源，并投射至一設置 有基材的透鏡組件中，并通過一檢測元件從而接收、計算經(jīng)由該透鏡 組件入射的光線，從而計算具有阻擋材料的基材的透光率，即可得知 該具有阻擋材料的基材的透氣率，進而得出該具有阻擋材料的基材的 阻擋率，該測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，設備成本低，且由于可配合電荷耦 合元件、或光二極管檢測器使用，使其解析度可達"10—6克/平方米/ 天(g/m々day)，可降低透氣率測量的誤差。再者，由于該基材的彎曲程度由該載件的透鏡曲率半徑不同而改 變，并可通過一受力件提供該基材一應力，使該基材可于不同曲率形 變下測量其透氣率。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明。任何本領域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應如 權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種測量裝置，用以測量基材的透氣率，該測量裝置至少包括發(fā)光元件，用以產(chǎn)生光源；檢測元件，用以接收光線，并從而取得該光線的透光變化量；透鏡組件，配置于該發(fā)光元件與該檢測件的光路間，用以接收該光源及投射光線至該檢測元件，且具有一個以上用以調(diào)整焦距的透鏡；以及載件，配置于該透鏡組件的透鏡之間，用以設置該基材，并使光線可穿透該基材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，還包括計算器，用以利用該光 線的透光變化量計算該基材的透氣率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其中，該計算器為電腦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，還包括受力件，用以提供一應 力，使該基材受到該應力而彎曲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其中，該發(fā)光元件選自具穩(wěn)定 光通量輸出特性的鹵素燈及發(fā)光二極管的其中之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其中，該透鏡選自凹透鏡、凸 透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡及其任二者或二者以上的透鏡組合的其中 之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其中，該基材通過選自機械力、 物理作用力及化學作用力的其中之一設置于該載件上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量裝置，其中，該基材包括金屬材料及 阻擋材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測量裝置，其中，該金屬材料選自鈣、鋇 及鋁的其中之一。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測量裝置，其中，該阻擋材料選自無機 材料、有機材料、及無機材料與有機材料的組合的其中之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其中，該檢測元件選自電荷 耦合元件及光二極管檢測器的其中之一。
12. —種測量裝置，用以測量基材的透氣率，該測量裝置至少包括 發(fā)光元件，用以產(chǎn)生光源；檢測元件，用以接收光線，并從而取得該光線的透光變化量；透鏡組件，配置于該發(fā)光元件與該檢測件的光路間，用以接收該 光源及投射光線至該檢測元件，且具有一個以上用以調(diào)整焦距的透鏡；載件，配置于該透鏡組件的透鏡間，用以設置該基材，并使光線 可穿透該基材；以及受力件，配置于該透鏡組件的透鏡與該載件間，用以提供一應力， 并使該基材受到該應力而彎曲。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量裝置，還包括計算器，用以利用該 光線的透光變化量計算該基材的透氣率光變化量的透光率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的測量裝置，其中，該計算器為電腦。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量裝置，其中，該發(fā)光元件選自具穩(wěn) 定光通量輸出特性的鹵素燈及發(fā)光二極管的其中之一。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量裝置，其中，該透鏡是選自凹透鏡、 凸透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡及其任二者或二者以上的透鏡組合的其 中之一。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量裝置，其中，該基材通過選自機械力、物理作用力及化學作用力的其中之一設置于該載件上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的測量裝置，其中，該基材包括金屬材料 及阻擋材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的測量裝置，其中，該金屬材料選自鈣、 鋇及鋁的其中之一。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的測量裝置，其中，該阻擋材料選自無機 材料、有機材料、及無機材料與有機材料的組合的其中之一。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的測量裝置，其中，該檢測元件選自電荷 耦合元件及光二極管檢測器的其中之一。
全文摘要
一種測量裝置，包括一發(fā)光元件、一設置有基材的透鏡組件及一檢測元件，通過該發(fā)光元件產(chǎn)生光源投射至該透鏡組件，并通過該檢測元件接收、檢測經(jīng)由該透鏡組件入射的光線，以計算具有阻擋材料的基材的透光率，進而得知該基材的阻擋率，另外，該基材可通過一受力件提供一應力，使其可于不同曲率形變下測量其透氣率。
文檔編號G01N21/59GK101324524SQ200710108988
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者張志祥, 李君浩, 潘信宏, 蕭智鴻 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院