【摘要】：隨著電子產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展,觸摸屏,特別是電容觸摸屏,迎來了其發(fā)展的黃金時(shí)期。ITO(Indium Tin Oxides,氧化銦錫)玻璃基板作為電容觸摸屏的重要組成部分,其ITO線路缺陷檢測(cè)直接影響電容觸摸屏的質(zhì)量,但隨著ITO玻璃基板圖案形式越來越復(fù)雜、線路越來越精細(xì)、需要檢測(cè)的缺陷尺度越來越小,對(duì)透明度很高的ITO線路,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路缺陷的有效檢測(cè)。本文提出了基于相移數(shù)字全息原理,進(jìn)行ITO玻璃基板線路缺陷檢測(cè)的方法。采用相移數(shù)字全息對(duì)ITO線路圖案進(jìn)行成像,避免了傳統(tǒng)成像檢測(cè)中ITO線路必須具備一定對(duì)比度的條件,只要ITO線路與玻璃基板之間存在一定的三維形貌變化或折射率差,就能夠通過相移數(shù)字全息再現(xiàn)物光場(chǎng)相位分布,通過相位分布圖像,實(shí)現(xiàn)ITO線路的清晰成像。本文主要對(duì)相移數(shù)字全息在ITO玻璃基板線路測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,重點(diǎn)對(duì)影響ITO線路形貌測(cè)量的誤差源進(jìn)行分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,為相移數(shù)字全息在ITO玻璃基板工業(yè)大批量在線檢測(cè)提供理論數(shù)據(jù)和試驗(yàn)支撐。主要完成的工作如下:1、調(diào)研了觸控屏的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了觸控屏快速的發(fā)展趨勢(shì)以及越來越精細(xì)化的線路特性,導(dǎo)致了ITO玻璃基板缺陷檢測(cè)需求的迫切性。調(diào)研了ITO線路檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀,分析了采用相移數(shù)字全息進(jìn)行玻璃基板ITO線路缺陷檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。2、詳細(xì)介紹了相移數(shù)字全息中各步驟的基本原理,對(duì)當(dāng)前主要的相移方式和裝置進(jìn)行了詳細(xì)描述,分析了其相移實(shí)現(xiàn)的原理和全息記錄采樣條件。對(duì)定步長相移算法、等步長相移算法和隨機(jī)步長相移算法原理進(jìn)行了介紹。對(duì)相移數(shù)字全息再現(xiàn)中,所用的衍射理論進(jìn)行了分析。3、針對(duì)偏振相移裝置,建立了理論模型,分析了偏振片與激光光軸不垂直度對(duì)相移精度的影響,提出了采用自準(zhǔn)直儀對(duì)偏振片垂直度進(jìn)行標(biāo)校的方法,極大地降低了偏振片在光路上的安裝姿態(tài)對(duì)相移精度的影響。提出了一種利用經(jīng)緯儀和平面鏡,實(shí)現(xiàn)相移量精確控制的方法,使相移控制精度達(dá)到角秒級(jí)別。針對(duì)等步長兩步相移法,提出了一種基于全息圖統(tǒng)計(jì)信息的定步長兩步法相移控制評(píng)價(jià)函數(shù),能夠使相移量精確控制到π/2。針對(duì)隨機(jī)步長相移法,提出了一種無需迭代計(jì)算的相移量提取算法;4、對(duì)影響全息圖干涉條紋漂移的因素進(jìn)行了分析,指出了擾動(dòng)因素具備周期性和連續(xù)性的特點(diǎn),提出了對(duì)單像素點(diǎn)進(jìn)行頻域?yàn)V波的方法,從而消除機(jī)械振動(dòng)、空氣折射率變化等擾動(dòng)對(duì)相移數(shù)字全息相位測(cè)量的影響,增強(qiáng)了相移數(shù)字全息測(cè)量對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)性。5、在預(yù)放大全息記錄模式下,針對(duì)由于聚光鏡和顯微物鏡在光路中,使平行光波變?yōu)榍蛎娌?造成干涉場(chǎng)產(chǎn)生附加相位的問題,對(duì)聚光鏡像差對(duì)附加相位的作用進(jìn)行了詳細(xì)分析,建立了球差與附加相位的對(duì)應(yīng)理論模型,提出了利用空載時(shí)物光波相位分布,根據(jù)理論模型擬合附加相位曲面,進(jìn)行數(shù)字校正的方法,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,說明了采用消球差模型進(jìn)行附加相位消除的有效性。6、綜合本文提出的相移控制方法、全息圖條紋漂移濾波方法和附加相位消除方法,搭建了ITO相移數(shù)字全息試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)ITO線路進(jìn)行了全息測(cè)量,將再現(xiàn)的物光場(chǎng)相位分布圖像與傳統(tǒng)激光照明成像進(jìn)行了對(duì)比,說明了數(shù)字全息在ITO線路缺陷測(cè)量中的有效性、優(yōu)越性。7、對(duì)相移數(shù)字全息相位測(cè)量影響的幾項(xiàng)重要誤差源進(jìn)行了分析,包括相移誤差、振動(dòng)誤差、探測(cè)器非線性誤差和光源不穩(wěn)定性誤差,對(duì)其影響機(jī)理和表現(xiàn)形式進(jìn)行了描述。根據(jù)本文的具體試驗(yàn)條件,估計(jì)了誤差源大小,并針對(duì)每種誤差源,推導(dǎo)了具體的誤差理論模型,預(yù)估了各誤差源對(duì)物光波相位測(cè)量的影響。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ171.7;TN26
【圖文】：

（c）渦流檢測(cè)圖 3 通電檢測(cè)方式接觸式檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。使用時(shí)，通組與 ITO 線路連接點(diǎn)接觸，這時(shí)集成電路判讀 ITO 通斷狀態(tài)但是，ITO 線路越復(fù)雜，探針就越多，將多達(dá)幾千根甚至更多在一個(gè)有限大小的模具上，是一個(gè)難點(diǎn)，尤其是隨著 ITO 玻度越來越高的發(fā)展趨勢(shì)，這種模具的制造難度也大大增加，甚，一種模具針對(duì)一種圖案的 ITO 線路，由于當(dāng)前 ITO 線路圖型號(hào)的 ITO 電路，需要配備不同的電子探針模具，不同型號(hào)

單、直觀的方法。但這種方法在檢測(cè)過程中，需低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，穩(wěn)定性低，雖然隨著 CMOS已經(jīng)發(fā)展為通過高倍顯微鏡進(jìn)行電子成像，在計(jì)測(cè)，降低了人眼勞動(dòng)強(qiáng)度，但仍得不到根本的產(chǎn)檢測(cè)。但是，在一些中小企業(yè)中，由于產(chǎn)量不。即使在一些大型廠家，人工顯微鏡檢測(cè)的方檢測(cè)的重要手段。測(cè)測(cè)設(shè)備（AOI）的實(shí)物圖如圖 4 所示，主要包括陣列、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的判讀軟件，該設(shè)備通過掃現(xiàn)對(duì)被測(cè) ITO 玻璃基板的掃描成像，再對(duì)顯微像處理，自動(dòng)判別 ITO 線路是否包含缺陷，以

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉俊江;李恩普;邸江磊;趙建林;;基于數(shù)字全息顯微術(shù)的液體透鏡參數(shù)測(cè)量方法[J];中國激光;2014年11期

2 楊玉琴;李亞寧;;觸摸屏技術(shù)研究及市場(chǎng)進(jìn)展[J];信息記錄材料;2012年01期

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本文編號(hào)：2733123