测量装置以及测量方法
【专利摘要】本发明提供一种能够在更短时间内测量荧光体的光学性能的测量装置以及测量方法。测量装置(1)具备：光源(52)，其用于对荧光体照射激励光；受光部(10)，其用于接收激励光中的透过了荧光体的光以及通过激励光而由荧光体产生的荧光；以及检测部(200)，其用于检测由受光部接收到的光。受光部包括：壳体(12)，其在激励光的照射方向上具有规定长度；光漫射部(14)，其被配置在壳体的荧光体一侧；以及窗(18)，其被配置在壳体的与光漫射部相反一侧，用于将所入射的荧光引导到检测部。
【专利说明】测量装置以及测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于测量荧光体的光学性能的测量装置以及测量方法。
【背景技术】
[0002]以往，包含荧光物质的各种荧光体使用于各种用途。近年来，广泛应用于使用了LED (Light Emitting Diode:发光二极管)等的发光设备、液晶显示器或有机EL (ElectroLuminescence:电致发光)显示器等的显示设备等。这样的突光体控制发光设备、显示设备的性能，因此需要适当地评价其光学性能。
[0003]作为与这种荧光体的评价有关的结构，在日本特开2012-208024号公报中公开了对分散至密封材料中来使用于发光装置的荧光体的荧光光谱进行测量的结构。
[0004]上述日本特开2012-208024号公报所公开的结构面向测量使荧光体分散至密封材料中所得到的式样(样品)的荧光体光谱，基本上被设想为要测量每个式样的荧光光谱。
[0005]另一方面，在荧光体的制造生产线等中，存在想要在更短时间内测量作为检查对象的多个荧光体这种需求。例如，在整面为荧光体的薄片的状态下进行制造、检查。对于这样的整面为荧光体的薄片，需要尺寸的区域被切出而作为产品来使用。在日本特开2012-208024号公报所公开的结构中，需要使积分球与板状的式样接触来进行测量。因此，在对处于同一面内的多个测量点的荧光光谱进行测量的情况下，需要反复进行积分球的移动和与式样的接触，难以缩短测量所需的时间。
【发明内容】
[0006]本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够在更短时间内测量荧光体的光学性能的测量装置和测量方法。
[0007]根据本发明的某一方面的用于测量荧光体的光学性能的测量装置包括:光源，其用于对荧光体照射激励光；受光部，其用于接收激励光中的透过了荧光体的光以及通过激励光而由荧光体产生的荧光；以及检测部，其用于检测由受光部接收到的光。受光部包括:壳体，其在激励光的照射方向上具有规定长度；光漫射部，其被配置在壳体的荧光体一侧；以及窗，其被配置在壳体的与光漫射部相反一侧，用于将所入射的荧光引导到检测部。
[0008]优选从荧光体离开规定距离地配置受光部。
[0009]优选光漫射部被配置在包含从窗起的视场的范围内。
[0010]优选测量装置还具备移动机构，该移动机构用于变更来自光源的激励光入射到荧光体的位置。
[0011]优选对于荧光体，按照规定规则配置有多个受光部，检测部并行测量由多个受光部分别接收到的荧光。
[0012]根据本发明的另一个方面的用于测量荧光体的光学性能的测量方法具备以下步骤:从光源对荧光体照射激励光；由受光部接收激励光中的透过了荧光体的光以及通过激励光而由荧光体产生的荧光；以及由检测部检测由受光部接收到的光。受光部包括:壳体，其在激励光的照射方向上具有规定长度；光漫射部，其被配置在壳体的荧光体一侧；以及窗，其被配置在壳体的与光漫射部相反一侧，用于将所入射的荧光引导到检测部。
[0013]根据本发明，能够在更短时间内测量荧光体的光学性能。
[0014]根据与附图相关联地理解的、与本发明相关的以下详细说明可清楚本发明的上述和其它目的、特征、方面以及优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示本实施方式的测量装置的整体结构的示意图。
[0016]图2是表示本实施方式的检测部的结构例的示意图。
[0017]图3是表示本实施方式的处理装置的结构例的示意图。
[0018]图4是用于说明薄片状的样品中的荧光的产生的示意图。
[0019]图5是表示用于使用积分球来测量薄片状的样品的光学性能的结构的示意图。
[0020]图6是表示积分球的余弦特性的一例的图。
[0021]图7是表示用于使用半球型积分球来测量薄片状的样品的光学性能的结构的示意图。
[0022]图8是表示用于使用本实施方式的测量装置来测量薄片状的样品的光学性能的结构的示意图。
[0023]图9是表示本实施方式的测量装置的受光部的余弦特性的一例的图。
[0024]图10是表示使用了本实施方式的测量装置的受光部的色度的测量结果的一例的图。
[0025]图11是表示将图10示出的测量结果与样品和受光部之间的距离相关地绘出的曲线图。
[0026]图12是表示对于图10示出的测量结果、与样品和受光部之间的距离相关地绘出色度X和色度y的差的曲线图。
[0027]图13是表示使用了本实施方式的测量装置的受光部的光谱的测量结果的一例的图。
[0028]图14是用于说明本实施方式的受光部中的受光角的示意图。
[0029]图15是表示在本实施方式的受光部中在维持受光径而改变投光径的情况下的受光角的变化的曲线图。
[0030]图16是表示在本实施方式的受光部中在维持投光径而改变受光径的情况下的受光角的变化的曲线图。
[0031]图17是表示包含本实施方式的测量装置的检查装置的一例的示意图。
[0032]图18是表示使用图17示出的检查装置来测量样品的光学性能的过程的流程图。
[0033]图19是表示包含本实施方式的测量装置的检查装置的一例的示意图。
[0034]图20是表示包含本实施方式的测量装置的检查装置的另一例的示意图。
[0035]附图标记说明
[0036]1:测量装直；2:样品；10:受光部；12:壳体；14:光漫射部;16:内表面；18:窗；20,66:光纤；22:连接端；24:视�。�50、60:照射部；52:光源；54:聚光透镜；56:电源装置；62:激励光源；64:波长选择部；80:半球型积分球；84、94:受光窗；86:式样窗；90:积分球；92:反射板；96:入射窗；200:检测部；202:衍射光栅；204:检测元件；206:快门；208:狭缝；220:多输入分光光度计；300:处理装置；302:CPU ；304 =RAM ；306:硬盘；307:计测程序；308:光盘驱动器；309:光盘；310:输入部；312:显示部；314:输入输出接口 ；316 --总线;400、402、500:检查装置；410:测量用暗箱；412:样品台；414:位置控制器；420:校正用暗箱；422:标准光源；424:标准光源用电源；440:样品保持件；450:盒；460:输送机械臂；462:臂；464:面传感器；470:支承部件；490:样品收纳部。
【具体实施方式】
[0037]参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，在图中对相同或者相当部分附加相同的附图标记而不反复进行其说明。
[0038]〈A.测量装置的概要结构>
[0039]首先，说明本实施方式的测量装置的概要结构。图1是表示本实施方式的测量装置I的整体结构的示意图。测量装置I测量荧光体的光学性能。以下，还将测量对象的荧光体称为“样品2”。
[0040]参照图1，测量装置I对样品2照射激励光，对该激励光中的透过了荧光体的光以及通过该激励光而由样品2产生的荧光进行检测。典型地，测量装置I为透过型的荧光测
量装置。
[0041]图1示出的测量装置I包括:照射部50，其用于对样品2照射激励光；受光部10，其用于接收激励光中的透过了荧光体的光以及通过激励光而由样品2产生的荧光；检测部200，其用于检测由受 光部10接收的光；以及处理装置300。
[0042]照射部50包括:光源52，其用于产生激励光；聚光透镜54，其被配置在激励光的光轴上；以及电源装置56，其用于驱动光源52。光源52被设计成产生包含与样品2的特性相应的波长频带的激励光。更具体地说，采用蓝色LED等作为光源52。或者，作为光源52，也可以采用带分光器的卤素灯光源、氙气灯光源、水银灯等。通过采用这些光源，能够产生包含特定波长的激励光。聚光透镜54包含用于将来自光源52的激励光变换为平行光的光学系统。电源装置56提供与光源52的种类相应的电力。
[0043]当来自照射部50的激励光入射到样品2时，与样品2的成分、组成相应的波长成分被吸收而产生荧光。激励光中的没被吸收且也没被反射的光成为透过光而被输出。受光部10接收所产生的该荧光和透过光并引导到检测部200。
[0044]受光部10不直接接收来自样品2的荧光和透过光，而是接收透过了光漫射部14之后的光。即，受光部10包括:壳体12,其在激励光的照射方向上具有规定长度；光漫射部
14,其被配置在壳体12的样品2侧；以及窗18,其被配置在壳体12的样品2相反侧,用于将所入射的荧光引导到检测部200。
[0045]壳体12构成为为了使从窗18起的视场范围(截面面积)尽可能大而在激励光的照射方向(光轴方向)上具有规定长度。典型地，优选圆筒状的壳体12,但是壳体12的截面形状并不限定于圆形。例如，也可以采用具有六角形、八角形的多角形截面形状的筒状结构。也就是说，如果从窗18起的视场范围(截面面积)不受壳体12的内表面16限制，则也可以采用任意的形状。并且，作为壳体12，还能够采用光漫射部14侧的截面面积更大且窗18 —侧的截面面积更小的圆锥或者圆锥台那样的形状。[0046]光漫射部14用于对来自样品2的向各方向发光的荧光进行积分(均匀化)。典型地，用具有规定透光性的漫射薄片来实现光漫射部14。光漫射部14不需要覆盖壳体12的开口部整体，但是优选覆盖经由窗18被引导到检测部200的光的整体。也就是说，光漫射部14被配置在包含从窗18起的视场24的范围内。通过这样的光漫射部14，能够得到与实质上使用积分球对荧光进行积分(均匀化)同样的效果。
[0047]在窗18插入了用于将受光部10与检测部200光学连接的光纤20的连接端22，入射到受光部10的光经由光纤20被引导到检测部200。作为光纤20，也可以采用由多个线材构成的结构，在该情况下，在连接端22中多个线材集合。在使用这样的连接端22的情况下，根据光纤20的数值孔径来确定视场24。或者，作为窗18，也可以采用狭缝。在该情况下，根据狭缝宽度等来确定视场24。另外，也可以不使用光纤20而直接将检测部200与受光部10连接。
[0048]检测部200检测由受光部10接收的光。典型地，检测部200测量所入射的光的分光放射照度。作为这样的检测部200的一例，使用能够按波长来测量荧光所包含的特性值的分光光度计。作为分光光度计，可以采用测量单一波长下的特性值的单色仪，也可以采用同时测量某一波长范围内的特性值(光谱)的多色仪。在作为样品2的特性值不需要光谱而仅需要色度的情况下，也可以采用色度传感器。根据对样品2要求的评价项目等来选择适当的检测部200。
[0049]图2是表示本实施方式的检测部200的结构例的示意图。图2示出使用分光光度计(多色仪)来实现检测部200的例子。更具体地说，检测部200包括衍射光栅202、检测元件204、快门206以及狭缝208。经由光纤20入射的光通过狭缝208之后在衍射光栅202被反射。在衍射光栅202处,对于光所包含的各波长成分,与其波长相应地向各个方向反射。而且，对于已反射的各波长成分，入射到检测元件204的与波长对应的区域。检测元件204的表面区域被分割为规定的单位区域，根据各单位区域内的强度值来检测受光光谱。
[0050]快门206在进行暗校正等的情况下等遮断入射到检测部200内部的光。并且，为了减小杂散光成分等，也可以在快门206的后级配置对测量波长范围外的波长的光进行遮断的截止滤光片。
[0051]再次参照图1，处理装置300根据从检测部200输出的检测信号，计算和输出样品2的光学性能。样品2的光学性能除了分光特性(分光放射照度)以外，还包括明亮度、色调这种评价值。在此，明亮度是指样品2的亮度、光度等，色调是指样品2的色度坐标、主波长、刺激纯度以及相关色温等。
[0052]图3是表示本实施方式的处理装置300的结构例的示意图。如图3所示，典型地，用通用计算机来实现处理装置300。更具体地说，处理装置300包括CPU (CentralProcessing Unit:中央处理器)302、作为主存储器的RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)304、硬盘(HDD) 306、光盘驱动器308、输入部310、显示部312以及输入输出接口314。这些部件经由总线316相互连接。
[0053]在硬盘306中安装有用于实现后述的测量处理的计测程序307。计测程序307被加载到RAM304等，由CPU302执行。这样的程序保存到光盘309等记录介质或者经由网络等来流通。对于被光盘309等记录介质保存而流通的程序,被光盘驱动器308等从记录介质读取出并安装到硬盘306。[0054]输入部310包括键盘、鼠标、触摸面板等，接收来自用户的指令、操作。显示部312包括显示器、各种指示器，输出由处理装置300计算出的测量结果。
[0055]输入输出接口 314对测量装置I所包含的部件输出指令，并且接收来自检测部200等的输入信号。作为输入输出接口 314，也可以采用USB (Universal Serial Bus:通用串行总线)等通用接口。并且，根据需要也可以在输入输出接口 314上连接打印机等输出装置。
[0056]在本实施方式的测量装置I的处理装置300中，说明了通过由通用的处理器(CPU302)执行程序来实现后述的测量处理的例子，但是也可以使用专用的处理器或者ICdntegrated Circuit:集成电路)等来实现该测量处理的全部或者一部分。或者,也可以使用ASIC (Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等专用的硬件电路来实现。
[0057]〈B.背景和关联技术〉
[0058](1:背景和需求)
[0059]如上所述，荧光体是制造发光设备、显示设备不可缺少的材料。在典型的荧光体的制造生产线中，对于荧光体，是以薄片状进行制造的，还以该状态进行品质管理。作为这样的品质管理的一部分，要求荧光体薄片的光学性能的面内分布测量。另一方面，为了提高荧光体薄片的生产效率，要求快速的测量(检查)。也就是说，在制造生产线中，想要在更短时间内测量设定于荧光体薄片上的多个测量点这种需求高涨。另外，对于能够通过更简化的过程来校正测量装置以能够实现测量的迅速化且长期稳定的测量的功能，需求也高涨。
[0060](2:荧光的产生)
[0061]图4是用于说明薄片状的样品2中的荧光的产生的示意图。如图4所示，通过对薄片状的样品2照射激励光而产生的荧光的配光图案与样品2 (荧光体)的种类和测量位置相应地发生变化。并且，荧光的配光图案根据波长不同也不同。因此，不容易测量薄片状的样品2的光学性能。
[0062](3:使用积分球的测量)
[0063]首先，作为关联技术，说明用于使用积分球测量薄片状的样品2的光学性能的结构。
[0064]图5是表示用于使用积分球测量薄片状的样品2的光学性能的结构的示意图。参照图5，在对样品2照射激励光并且用积分球90对通过照射该激励光而产生的透过光和荧光进行积分(均匀化)之后，在受光窗94中测量分光放射照度等。此外，在受光窗94附近设置有反射板(挡板)92，该反射板(挡板)92用于抑制所入射的光直接到达受光窗94。
[0065]积分球90为球体，因此与样品2接触的范围也为曲面状。因此，在积分球90内在与样品2接触的范围内设置有包含接口的入射窗96。S卩，形成于平面上的接口的表面与样品2接触，在积分球90内接收来自样品2的荧光。在此，作为接口需要大约IOmm?15mm左右的厚度，有时受到该厚度的影响而无法准确地测量荧光的光学性能。也就是说，根据来自样品2的荧光的配光图案不同有时接口的厚度会妨碍荧光的放射而无法进行准确的测量。
[0066]另外，需要使积分球90与样品2接触来进行测量，当对荧光体薄片进行面内分布的测量时，需要在积分球90与样品2之间反复进行接触与分离，从而无法提高测量效率。
[0067]并且，在使用积分球90的情况下，也有时由于其内部的反射板92的影响而入射光特性劣化。[0068]图6是表示积分球的余弦特性的一例的图。即，图6示出的余弦特性示出从积分球90的入射窗96观察的入射光的倾斜特性(入射的角度与入射窗中的相对强度的关系)。图6分别示出积分球的直径为2英寸和4英寸的例子。如余弦特性的名称所示，入射光的倾斜特性优选要与余弦函数(cose) —致。然而，积分球90现实的余弦特性与理想的特性
广生偏差。
[0069](4:使用半球型积分球的测量)
[0070]接着，说明用于使用半球型积分球来测量薄片状的样品2的光学性能的结构。图7是表示用于使用半球型积分球80来测量薄片状的样品2的光学性能的结构的示意图。参照图7可知，半球型积分球80是将内表面设置了漫反射层的半球与内表面设置了镜面反射层的圆板进行组合得到的积分装置。关于这样的半球型积分球80的详细情况，例如请参照日本特开2009-103654号公报等。在图7示出的半球型积分球80中，经由设置于圆板的式样窗86接收来自样品2的透过光和突光,在半球型积分球80的内部对接收到的该光进行积分(均匀化)之后，在受光窗84中测量分光放射照度等。此外，在连结受光窗84与式样窗86的线上设置有反射板(挡板)82，该反射板(挡板)82用于抑制所入射的光直接到达受光窗84。
[0071 ] 与使用图5示出的积分球90的情况不同，在半球型积分球80中，与样品2接触的部分(式样窗86)为平面状。因此，与样品2的接触部分不会阻碍来自样品2的荧光的照射。也就是说，通过使用半球型积分球80，不依赖于来自样品2的荧光的配光图案而能够接收所照射的该荧光的全 部，从而能够实现准确的测量。
[0072]但是，与使用图5示出的积分球90的情况相同，即使在使用半球型积分球80的情况下，也需要使半球型积分球80与样品2接触来进行测量。因此，当要对荧光体薄片进行面内分布的测量时，需要在半球型积分球80与样品2之间反复进行接触与分离，无法提高测量效率。
[0073]〈C.本实施方式的测量装置>
[0074](1:结构)
[0075]图8是表示用于使用本实施方式的测量装置I来测量薄片状的样品2的光学性能的结构的示意图。如参照图1说明的那样，受光部10包括壳体12和光漫射部14，该壳体12在激励光的照射方向上具有规定长度，该光漫射部14被配置在壳体12的样品2侧。在此，从样品2离开规定距离来配置受光部10。考虑作为激励光的斑点的投光彳:φ0与壳体12的受光径φ?的关系和光漫射部14的透过率等来优化图8示出的样品2与受光部10之间的距离d。
[0076]此外，为了提高测量灵敏度和测量精度，优选缩小样品2与受光部10之间的距离d，并且扩大受光部10的口径(受光枰φ?)。另外，优选将受光径φ?设为与投光径φΟ比充分大(φ1?φ0)。
[0077]通过采用图8示出那样的结构，在进行测量时，不需要使受光部10与样品2接触，因此能够缩短对荧光体薄片进行面内分布的测量所需的时间。另外，光学路径较短即可，因此能够提高受光灵敏度，能够实现更高吞吐量。例如，当对使用相同检测部200并使用本实施方式的受光部10来测量荧光的情况下以及使用半球型积分球80来测量荧光的情况下各自测量所需的曝光时间进行比较时，在使用半球型积分球80的情况下需要5500ms，与此相对，在使用由厚度15mm的光漫射部14构成的检测部200的情况下为450ms。也就是说，通过使用本实施方式的受光部10，能够使曝光时间为大约1/10。换言之，通过使用本实施方式的受光部10，入射到受光部10的荧光的明亮度成为大约10倍，能够使吞吐量成为大约10倍。通过这样提高吞吐量，能够缩短制造生产线的生产节拍时间。
[0078]并且，与使用积分球的情况相比，能够使装置结构简化，因此能够更小型化并且还能够降低成本。
[0079](2:测量性能)
[0080]在本实施方式的测量装置I中，能够抑制入射光特性的劣化。图9是示出本实施方式的测量装置I的受光部10的余弦特性的一例的图。即，图9示出的余弦特性表示从受光部10的光漫射部14观察的入射光的倾斜特性(入射的角度与光漫射部14中的相对强度的关系)。如图9所示，受光部10的入射光的倾斜特性与理想的余弦特性大致一致，与使用积分球90的情况相比，能够进一步提高测量精度。
[0081](3:样品与受光部之间的距离)
[0082]接着，说明样品2与受光部之间的距离d。如上所述，通过使用图7示出的半球型积分球80来测量样品2的光学性能，与使用积分球90的情况相比能够提高测量精度。因此，在以下研究中，将在使用半球型积分球80的情况下得到的测量结果视为基准值。
[0083]图10是表示使用了本实施方式的测量装置I的受光部10的色度的测量结果的一例的图。图10示出使样品2与受光部10之间的距离d不同而进行测量的结果。在图10示出的测量结果中，示出在相同样品2和检测部200的条件下与使用图7示出的半球型积分球80测量得到的色度(色度X和色度y)的基准值的差。也就是说，图10示出的Λχ和Ay分别表示色度X和色度y的测量结果的差，色差表示ΛΧ和Ay的平方和的平方根
(色差+ Ay2 )。
[0084]图11是表示将图10示出的测量结果与样品2和受光部10之间的距离d相关地绘出的曲线图。图12是表示对于图10示出的测量结果、与样品2和受光部10之间的距离d相关地绘出色度X和色度y的差的曲线图。
[0085]如图10?图12所示，可知通过改变样品2与受光部10之间的距离d能够使色差、即与使用半球型积分球80的测量结果(基准值)的差(误差)最小化。换言之，通过优化样品2与受光部10之间的距离d，能够提高测量精度。更具体地说，使用图11示出的将样品2与受光部10之间的距离d和色差分别作为轴的坐标系或者使用图12示出的将色度X的差和色度I的差分别设为轴的坐标系，能够决定距离d的最佳值。根据图10?图12示出的结果可知，优选将样品2与受光部10之间的距离d设为IOmm左右。
[0086]图13是表示使用本实施方式的测量装置I的受光部10的光谱测量结果的一例的图。图13示出使样品2与受光部10之间的距离d不同来进行测量的结果。此外，将光谱的强度标准化，以相对强度来表现。
[0087]在图13示出的光谱中的、最接近在相同样品2和检测部200的条件下使用图7示出的半球型积分球80进行测量得到的光谱的光谱是将样品2与受光部10之间的距离d设定为IOmm左右的情况下的光谱。也就是说，与根据图10?图12示出的测量结果而决定的距离d—致。
[0088]这样，优选预先获取作为基准的测量值，优化样品2与受光部10之间的距离d以与该基准值最匹配。
[0089](4.受光部中的受光角)
[0090]接着，说明受光部10中的受光角。图14是用于说明本实施方式的受光部10中的受光角的示意图。
[0091]如图14所示，受光部10的受光角Θ被定义为从样品2产生的荧光能够入射到受光部10的最大角度。该受光角θ基本上依赖于样品2与受光部10之间的距离d、投光径
φΟι (激励光的斑点径)以及受光径φ? (受光部10的口径)这三个参数而发生变化。因
此，例如，在变更样品2与受光部10之间的距离d的情况下，优选还调整其它参数使得该受光角Θ在距离d变更前后相同。
[0092]图15是表示在本实施方式的受光部10中在维持受光彳φ?而改变投光径CpO的情况下的受光角的变化的曲线图。图16是表示在本实施方式的受光部10中在维持投光径CpO而改变受光径φ?的情况下的受光角的变化的曲线图。
[0093]如图15所示，当改变投光径CpO时受光角θ发生变化，因此为了在投光径CpO变更前后使受光角Θ维持为相同，还需要调整样品2与受光部10之间的距离d。另一方面，如图16所示，即使改变受光 径φ0受光角Θ也发生变化。该受光角Θ的变化程度与改变投
光径φ0酌情况相比大。因此，为了在受光径φ?变更前后将受光角θ维持为相同，需要调整
样品2与受光部10之间的距离d，其调整量与改变投光径φ0的情况相比大。
[0094]<D.应用例 1>
[0095](1:整体结构)
[0096]接着，说明本实施方式的测量装置I的应用例。图17是表示包含本实施方式的测量装置I的检查装置400的一例的示意图。检查装置400测量荧光体薄片的光学性能的面内分布。更具体地说，检查装置400包括测量用暗箱410和校正用暗箱420。样品2被配置在测量用暗箱410内，被照射来自激励光源62的激励光。通过照射该激励光而产生的荧光经由受光部10和光纤20被检测部200测量。
[0097]更具体地说，由激励光源62产生的激励光经由光纤66被引导到照射部60。从照射部60照射的激励光向样品2传播。由于激励光的入射而从样品2产生的透过光和荧光被受光部10接收，经由光纤20被引导到检测部200。在此，为了变更样品2上的激励光入射的位置，在测量用暗箱410内设置有样品台412。即，样品台412相当于移动机构，该移动机构用于变更来自激励光源62的激励光入射到样品2 (荧光体)的位置。样品台412能够按照来自位置控制器414的指示移动到任意的位置。
[0098]在激励光源62的照射侧设置有波长选择部64，构成为能够选择适合于测量的波长。作为波长选择部64，能够采用利用了分光器的滤光片。并且，也可以准备多个不同种类的光源，能够与测量对象的样品2相应地适当进行选择。当激励光的波长发生变化时，透过光量和荧光量发生变化，因此在透过型的荧光测量装置中，将激励光的波长控制为固定很重要。
[0099]此外，也可以搭载对激励光源62进行调光的功能。作为该调光功能，在移动样品台412使得在激励光的路径上不存在样品2的状态下照射激励光，根据此时的测量结果来调整激励光源62的发光强度。当激励光的波长发生变化时，透过光量和荧光量发生变化，因此在透过型的荧光测量装置中，将激励光的波长控制为固定很重要。
[0100]检测部200测量经由受光部10和光纤20入射的光的光谱。处理装置300将检测部200的测量结果与对应的样品2的位置(坐标值)相关联地依次存储。作为该测量结果，包含CIE表色系的色度(色度X和色度y)、相关色温等。作为样品2的位置(坐标值)，使用位置控制器414的位置信息。
[0101]并且，处理装置300还能够根据测量得到的面内分布来判断对象的样品2的好坏。对于样品2不良，例如可举出光学性能在面内不均匀(偏差超过规定阈值)的情况、测量得到的色度超过规定阈值范围的情况等。
[0102]在图17示出的检查装置400中还安装了校正功能。更具体地说，在校正用暗箱420内配置有校正用的标准光源422。在进行校正时，受光部10被配置在校正用暗箱420内，并且用标准光源用电源424来点亮标准光源422。对此时的检测部200的测量值进行校正(附加值)。此外，在检测部200和/或处理装置300中执行校正所需的校正计算。
[0103](2:处理过程)
[0104]接着，说明用于使用图17示出的检查装置400来测量样品2的光学性能的过程。图18是表示使用图17示出的检查装置400来测量样品2的光学性能的过程的流程图。典型地，通过用处理装置300执行程序来实现图18示出的演算处理。
[0105]参照图18，首先，执行对由检测部200检测出的分光放射照度的校正。更具体地说，用户将受光部10配置在校正用暗箱420内，点亮标准光源422 (步骤S2)。处理装置300将对标准光源422附加值得到的基准光谱与检测部200的测量值进行比较，来决定校正系数(步骤S4)。
[0106]接着，执行对照射到样品2的激励光的调光。即，测量来自激励光源62的激励光的分光放射照度，调整激励光源62的发光强度使得所测量的该分光放射照度处在预定的规定范围内。当激励光的光量发生变化时，透过荧光的值发生变化，因此对于相同品种的样品的测量，需要使激励光的光量固定。
[0107]更具体地说，用户将受光部10配置在测量用暗箱410内，并且将样品台412移动至规定位置使得在激励光的光路上不存在样品2，之后控制波长选择部64而设定波长，点亮激励光源62 (步骤S6)。接着，处理装置300判断由检测部200测量得到的分光放射照度是否处在规定范围内以及峰波长是否没有从设定波长偏离(步骤S8)。在由检测部200测量得到的分光放射照度不在规定范围内的情况下和/或峰波长从设定波长偏离的情况下(在步骤S8中“否”的情况下)，处理装置300对激励光源62输出用于调整激励光的强度的指令(步骤S10)。然后，反复进行步骤S8的处理。
[0108]与此相对，在由检测部200测量得到的分光放射照度处在规定范围内且峰波长没有从设定波长偏离的情况下(在步骤S8中“是”的情况下)，开始对样品2进行测量处理。具体地说，处理装置300输出用于移动样品台412的指令，使样品2的测量点与激励光的光路一致(步骤S12)。检测部200测量由受光部10接收的、接收激励光从样品2产生的透过光和荧光的分光放射照度(步骤S14)。然后，处理装置300将检测部200的测量结果与当前的样品2 (或者样品台412)的位置(坐标)相关联地存储(步骤S16)。
[0109]此外，在对样品2的面内分布的测量中，可以从激励光源62始终照射激励光，也可以在样品2的定位完成的时间点以斑点的方式照射激励光。
[0110]接着，处理装置300判断样品2的所有测量点的测量是否完成(步骤S18)。在样品2的测量点中存在没有完成测量的测量点的情况下(在步骤S18中“否”的情况下)，处理装置300输出用于移动样品台412的指令，使样品2的下一测量点与激励光的光路一致(步骤S20)。然后，执行步骤S14以后的处理。
[0111]与此相对，在样品2的所有测量点的测量完成的情况下(在步骤S18中“是”的情况下)，处理装置300输出所存储的测量结果(步骤S22)。此时，也可以附加进行计算各种光学特性的处理、判断是否存在异常的处理等。
[0112]通过上述过程，完成对一个样品2的测量。
[0113](3:变形例)
[0114]在图17中代表性地示出了对一个样品2进行测量的情况，但是在实际的制造生产线中，需要有效率地测量多个样品2。在这种情况下，例如，能够采用以下示出的结构。
[0115]图19是表示包含本实施方式的测量装置I的检查装置402的一例的示意图。图19的(a)示出检查装置402的俯视图，图19的(b)示出检查装置402的侧视图。在检查装置402中，多个薄片状的样品2按照规定规则被配置在样品保持件。在图19的(a)示出的例子中，示出在一个样品保持件440上配置四个样品2的例子。在一个样品2的面内设定有多个(在图19中为九个)测量点，对各测量点测量光学性能。当根据任意测量点的测量结果判断为不良时，对包含该测量点的样品2(由未图示的标记装置)实施表示不良的标记。
[0116]配置了多个样品2的各样品保持件440被安装于盒450。盒450构成为能够在重力方向上堆叠。这样堆叠的多个盒450被收纳于样品收纳部490。输送机械臂460将臂462依次插入到盒450的各槽，将处于对象槽的样品保持件440输送至样品台412。用设置于样品台412的前级的面传感器464来检测该样品保持件440的移动。对放置在样品台412上的样品保持件440内的样品2，按照上述过程执行所需的光学性能的测量。
[0117]此外，照射部60和受光部10被固定在配置于样品台412的上下方向的支承部件470。
[0118]通过采用图19示出的结构，能够连续地进行对多个样品2的测量。优选配置多个样品收纳部490。通过配置多个样品收纳部490，能够在对一个样品收纳部490内收纳的多个盒450执行测量处理的期间，对其它样品收纳部490进行新的多个盒450的安装或者完成测量的多个盒450的取出。
[0119]〈E.应用例 2>
[0120]在上述说明中，例示了仅配置一对用于对样品2照射激励光的照射部50以及用于接收通过激励光而由样品2产生的透过光和荧光的受光部10的结构，但是也可以配置多个这些照射部50和受光部10的对。
[0121]图20是表示包含本实施方式的测量装置I的检查装置500的另一例的示意图。在图20示出的检查装置500中，示出与设定于样品2的多个测量点对应地配置多个照射部50与受光部10的对的结构例。即，在检查装置500中，对样品2 (荧光体)按照规定规则配置多个受光部10，检测部并行地测量用多个受光部10分别接收的透过光和荧光。
[0122]在图20示出的结构中，作为检测部，能够使用多输入分光光度计220。多输入分光光度计220例如使用并行地配置的多个行传感器等，能够并行地同时测量多个荧光的分光放射照度。通过使用多输入分光光度计220，能够进一步缩短测量所需的时间，并且能够实现使样品台412的结构简化或者不使用样品台412的结构。此外，代替多输入分光光度计220，也可以将色度传感器安装到受光部10而并行地同时测量透过荧光色度。
[0123]图20示出矩阵状地配置照射部50与受光部10的对的结构，但是并不必须配置成矩阵状，也可以仅配置一列。并且，在将测量点设定为锯齿状的情况下，在与这样的设定为锯齿状的测量点分别对应的位置配置照射部50与受光部10的对即可。
[0124]〈F.优点〉
[0125]根据本实施方式，在测量荧光体的光学性能时，不需要如使用积分球的情况下那样与样品接触，能够在从样品离开规定距离的位置配置受光部来进行测量，因此能够在更短时间内进行面内分布测量。另外，不与样品接触，因此能够避免错误地损伤样品。
[0126]根据本实施方式，能够安装校正功能，能够对受光部的光漫射部的分光放射照度进行校正。通过安装这样的校正功能，能够使测量本身长期稳定化。
[0127]根据本实施方式，还能够安装对激励光源的调光功能，能够通过该调光功能来将激励光的光量维持为固定。通过安装这样的调光功能，能够使测量本身长期稳定化。
[0128]在上述说明中主要以广泛应用于发光设备、显示设备等的荧光材料为测量对象进行了说明，但是测量对象的荧光并不限定于这些。例如，还能够应用于从LangmuirBlodgett(LB)膜、功能性分子膜产生的荧光、从生物体细胞、蛋白质产生的荧光等的测量。
[0129]根据上述说明，可以清楚本实施方式的测量装置所涉及的除此以外的优点。
[0130]详细说明了本发明的实施方式，但是这仅是用于例示，并不是进行限定，应清楚地理解发明的范围由添付的权利要求来解释。
【权利要求】
1.一种测量装置，用于测量荧光体的光学性能，具备: 光源，其用于对上述荧光体照射激励光； 受光部，其用于接收上述激励光中的透过了上述荧光体的光以及通过上述激励光而由上述荧光体产生的荧光；以及 检测部，其用于检测由上述受光部接收到的光， 其中，上述受光部包括: 壳体，其在上述激励光的照射方向上具有规定长度； 光漫射部，其被配置在上述壳体的上述荧光体一侧；以及 窗，其被配置在上述壳体的与上述光漫射部相反一侧，用于将所入射的荧光引导到检测部。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于， 从上述荧光体离开规定距离地配置上述受光部。
3.根据权利要求1或者2所述的测量装置，其特征在于， 上述光漫射部被配置在包含从上述窗起的视场的范围内。
4.根据权利要求1或者2所述的测量装置，其特征在于， 还具备移动机构，该移动机构用于变更来自上述光源的激励光入射到上述荧光体的位置。
5.根据权利要求1或者2所述的测量装置，其特征在于， 对于上述荧光体，按照规定规则配置有多个上述受光部， 上述检测部并行测量由多个受光部分别接收到的荧光。
6.一种测量方法，用于测量荧光体的光学性能，具备以下步骤: 从光源对上述荧光体照射激励光； 由受光部接收上述激励光中的透过了上述荧光体的光以及通过上述激励光而由上述荧光体产生的荧光；以及 由检测部检测由上述受光部接收到的光， 其中，上述受光部包括: 壳体，其在上述激励光的照射方向上具有规定长度； 光漫射部，其被配置在上述壳体的上述荧光体一侧；以及 窗，其被配置在上述壳体的与上述光漫射部相反一侧，用于将所入射的荧光引导到检测部。
【文档编号】G01N21/64GK103969230SQ201410040012
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】白岩久志, 镰田刚史, 三岛俊介 申请人:大塚电子株式会社
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